Добрый день! Моделирую реальную фракционирующую колонну в Aspen Hysys. Возник вопрос как учесть неидеальность разделения на реальных тарелках.
В соответствии с литературными данным (Kister, Kaes) есть 2 подхода
1. Задать теоретические тарелки (например, при начальном приближении из справочников взять OE для данного процесса (overall efficiency 0.7) и рассчитать количество теоретических тарелок как Nтеор=Nреал*0,7, где Nреал - фактическое количество тарелок в колонне). Рассчитать колонну при необходимости добавить или уменьшить количество теоретических тарелок, чтобы составы и расходы выходящих из колонны потоков соответствовали работе реальной колонны.
2. Задать реальные тарелки Nреал. Рассчитать колонну при необходимости меняя КПД тарелок (Murphy tray efficiency (TE)), откалибровать колонну так, чтобы составы и расходы выходящих из колонны потоков соответствовали работе реальной колонны. При этом КПД верхней и нижней тарелки не менять и оставлять 1.0.

Прошу уточнить несколько вопросов:
1. Какой из этих методов предпочтительнее OE или TE если потом будет меняться расход и состав потока поступающего в колонну исходя из вашего опыта? Исходя из того, что я прочитал OE лучше отражает работу колонны, если в дальнейшем режим колонные будет изменяться, TE отражает работу колонны только на откалиброванном режиме, на новом режиме могут быть погрешности.
2. Если я смоделировал колонну через теоретические тарелки (OE), как мне потом перейти к реальным, чтобы сделать поверочный расчет тарелок на захлебывание и прочее с учетом нового режима работы колонны?

Способом проб и ошибок установили, что в модели лучше не учитывать КПД тарелок и пользовать только теоретические. К реальным тарелкам переходить уже на этапе спефицикации массобменных устройств колонны.

Когда моделируете действующий процесс вручную подбираете количество реальных тарелок так чтобы модель сошлась с пробегом. Потом делите теоретические тарелки на фактические и получаете общий КПД, потом сравниваете общий КПД с проектным или со среднимпо отрасли (из лтитературы). Если расхождение существенное, то делаете вывод, что у тарелки есть проблемы.

Когда моделируете новый процесс создаёте модель на теоретических тарелках, потом берёте общий КПД по данным референтного поставщика (Zulser, Koch Glitch) или по литературным или из проверенной модели аналогичного процесса. При спецификации корпуса колонны делите теор тарелки на КПД и указываете в спецификации со звёздочкой "уточняет поставщик ВКУ". При спецификации массобменных устройств указываете только теоретические тарелки и общие размеры массообменных секций внутри колонны со звёздочкой "поставщик ВКУ должен подтвердить достаточность".

Это если упрощать сам процесс моделирования массообмена.

Диапазоны устойчивой работы сложный вопрос, его лучше обсуждать отдельно. Стараются указывать литературные диапазоны без проверочного расчёта.

Понял, спасибо за разъяснения. Но остался вопрос как в Hysys перейти к реальным тарелкам, если колонна была смоделирована и откалибрована на теоретических тарелках, чтобы проверить работоспособность реальных тарелок с учетом изменения нагрузки и состава сырья? Сейчас реальные тарелки на установке работают нормально, цель моделирования заключается в определении работоспособности реальных тарелок с учетом изменения нагрузки и состава сырья.

Мой совет - откажитесь от задачи. Это закончится плохо и дело не в КПД тарелки. Я знаю про что говорю.

Вы не представляете себе в какую ж#у и насколько глубоко влазите. Это будет длинный путь из боли и унижений. Потеряете репутацию, потеряете время, много времении, потеряете нервы и получите разочарование и отрицательный опыт. Не надо оно Вам, никому не надо. В ж#е окажутся все - инженер, руководители, владелец бизнеса, заказчик и его бизнес.

Я могу много написать по теме, личного и не очень, по делу и около, с матом и культурно. Я два дня думал как ответить, попробую объяснить опосредовано. Это бизнес, в который входят с мускулами стероидного качка и чугунными яйцами, под которыми трещат балки. Всяким UOP и Shellам платят $500k за базовый проект реконструкции простенькой установки, а Saboltам и SGSам по $10k за 1 анализ, потому что ходят те по костям тех, кто по крупному обоср#ся до них. Я видел базовый реконструкции в 10 листочков спецификаций, за который заплатили под $1000k и никто не сказал "дорого".

Зарабатывают в этом бизнесе не бумажками, а прибылью, которую генерирует установка после конвертации этих бумажек в железо. Посчитайте деньги - установка генерирует выручки $1000k в день, а в Вашем случае задачу решают инженером, которму не платят и $100 в день. Цена ошибки почти расстрел, а ошибаются инженерные команды из суровых мужиков с 20+ лет стажа узкой специализации. Для инфо - в нашей отрасли нормальная практика отдать в виде роялти или разового платежа 1/4 от прироста прибыли в результате такой инженерной работы.

Я не буду помогать. Помощь в такой задачу это зло, она испортит мне карму или репутацию или отношения, а скорее всего вместе. Наш мир русскоязычного инжиниринга маленький, здесь все знают друг друга максимум через два звонка. В моей ситуации лучшая помощь это отказать в помощи..

Вы бы хоть сообщили что за колонна, если что то спрашиваете, то давать полную информацию является хорошим тоном. Потом вы уверены в качестве исходных данных принятых для калибровки? Сами делали обследование, своими приборами замеряли расходы или с мнемосхем брали?

Показания берем с фиксированного пробега установки с КИП Заказчика. Разгонку берем по лабораторным данным Заказчика. По колонне - фракционирующая колонна с циркуляционными орошениями и стриппинг секциями для разделения продуктов после реактора.