1 CC-THERM

2 WYMIENNIK CIEPŁA PRZEZ CC-THERM Tryby obliczeń: Projektowe (design) przez menu Sizing Sprawdzające (rating) w oknie wymiennika:

3 WYMIENNIK CIEPŁA DWUSTRONNY CC-THERM, TEMA Pozwala na dobór normowanego (wg TEMA lub DIN) wymiennika (menu Sizing) Podaje się minimalna ilość danych: Rodzaj procesu Dopuszczalny spadek ciśnienia Dopuszczalną prędkość czynników Zalecaną smukłość Zakresy długości rur, średnic płaszcza, wycięć przegród odległości przegród

4 WYMIENNIK CIEPŁA DWUSTRONNY CC-THERM, TEMA Pozwala na dobór normowanego (wg TEMA lub DIN) wymiennika (tryb Designe - Sizing) Obliczane są: Optymalny (???) rozmiar płaszcza Ilość rur czynnika Ilość i prześwit przegród Szczegóły konstrukcyjne

5 WYMIENNIK CIEPŁA DWUSTRONNY CC-THERM, TEMA Umożliwia symulacje pracy istniejącego wymiennika (tryb Rating) Podaje się parametry istniejącego wymiennika Program sprawdza, czy podany wymiennik może pracować w danej aplikacji

6 TUBULAR EXCHANGER MANUFACTURERS ASSOCIATION, INC. http://www.tema.org/

7 RODZAJE WYMIENNIKÓW CC- THERM kotły odparowujące ciecz i termosyfonowe wyparki z wymuszoną cyrkulacją poziomo lub pionowo ustawione skraplacze wyparki i grzejniki cienkowarstwowe pionowe termosyfony skraplacze z zawrotem wymienniki konwekcyjne dla faz gazowej i ciekłej, bez zmiany stanu skupienia)

8 INNE CECHY Stosować można wszystkie wymienniki typu TEMA. Można stosować pięć typów przegród: pojedyncze segmentowe, podwójne segmentowe, potrójne segmentowe, bez rur w obrębie wycięcia przegród i przegrody rusztowe. Przeprowadzana jest pełna analiza wibracji dla wszystkich typów wymienników. Można wykorzystać wielkość prześwitów TEMA lub wprowadzić własne wartości prześwitów.

9 Rury mogą być gładkie lub żebrowane. Biblioteka rur Wolverine, HPTI i Wieland wbudowana jest w program. Wewnątrz rur mogą być stosowane elementy turbulizujące. Można rozpatrywać suchą i wilgotną ścianę po stronie kondensujących par. Różnorodne mechanizmy transportu ciepła są dostępne do wyboru dla użytkownika.

10 SPECYFIKACJE OGÓLNE – INFORMACJE PODSTAWOWE Typ procesu wewnątrz rur 1.Sensible flow (przepływ bez zmiany stanu skupienia) 2.Horizontal condensation (skraplanie na ściankach poziomych) 3.Vertical condensation (skraplanie na ściankach pionowych) 4.Knock-back condensation (skraplanie z zawrotem) 5.Forced evaporation (wymuszone odparowanie) 6.Falling film evaporation (odp. w spływ. warstewce) 7.Vertical thermosyphon (pionowy termosyfon)

11 SPECYFIKACJE OGÓLNE – INFORMACJE PODSTAWOWE Typ procesu w przestrzeni międzyrurowej 1.Sensible flow (przepływ bez zmiany stanu skupienia) 2.Horizontal condensation (skraplanie na ściankach poziomych) 3.Forced evaporation (wymuszone odparowanie) 4.Pool boiling (odparowanie z lustra cieczy) 5.Horizontal thermosyphon (poziomy termosyfon)

12 SPECYFIKACJE OGÓLNE – METODY MODELOWANIA Model dla przestrzeni wewnątrz rur Model dla przepływu laminarnego Model dla przepływu burzliwego Opory tarcia w układzie jednofazowym (  P) Opory tarcia w układzie dwufazowym(  P) Udział fazy gazowej (  P) Skraplanie na ściankach pionowych

13 SPECYFIKACJE OGÓLNE – METODY MODELOWANIA Model dla przestrzeni miedzyrurowej Przepływ w układzie jednofazowym Skraplanie w obszarze laminarnym Skraplanie w obszarze burzliwym

14 WYMIENNIK CIEPŁA DWUSTRONNY CC-THERM, TEMA Korzystanie z modułu CC-Therm Obliczenia bilansowe Menu/Sizing/Shell&Tube Zaznaczyć wymiennik Wskazać, który czynnik wchodzi do rurek

15 NOWE TYPY WYMIENNIKÓW (VER. 6) Plate – płytowy Doubel pipe – rura w rurze

16 OBLICZENIA TYPU: FOULING FACTOR RATING Pozwalają obliczyć opory osadów w istniejących wymiennikach. Podaje się Parametry strumieni Parametry wymiennika Obliczany jest opór osadu Pozwala określić czy wymiennik jest zablokowany osadami

17 WYMIAROWANIE: MENU - SIZING Pozwala na wymiarowanie obliczonego aparatu. Stosuje się do: Trays – półek w kolumnach Packing – wypełnień kolumn Pipes - rur Shell&Tubes – wymienników płaszczowo rurowych (CC-Therm) Air Cooler – schładzacie powietrza Vessel - zbiorniki Orifice - kryzy Control valve – zawory regulujące Relief device – zawory (urządzenia) bezpieczeństwa

18 CC-BATCH - REKTYFIKACJA OKRESOWA Podstawowa jednostka operacyjna instalacji: kolumna okresowa "Batch Column". Składa się z: Kotła (Pot) z ładunkiem (Pot charge) Kolumny z półkami/wypełnieniem Skraplacza Dekantera Odbiór produktu odbywa się do zbiorników (Tank) poprzez przełącznik czasowy (Time switch) Jest to proces dynamiczny – warunki zmieniają się w czasie

19 CC-BATCH - RETYFIKACJA OKRESOWA

20 CC-BATCH - ETAPY PROCESU SYMULACJI: ustalenie składu i ilości wsadu do kolumny, nie trzeba podawać temperatury zostanie wyliczona Informacje o kolumnie: Ilość półek Ilość etapów procesu Ilość etapów procesu Typ skraplacza Ilości cieczy zatrzymanej na półkach i w skraplaczu

21 CC-BATCH - ETAPY PROCESU SYMULACJI: Parametry operacji okresowej Parametry rozpoczęcia etapu zbiornik do którego kieruje się destylat tryby i wartości specyfikujące pracę kolumny (np. stopień refluksu, natężenie przepływu destyatu) parametry zakończenia etapu możliwość dodania wsadu w trakcie destylacji w zakładce ustawienia dodatkowe (Additional settings)

22 CC-BATCH - ETAPY PROCESU SYMULACJI: Ustawienia dotyczące wyświetlania informacji na ekranie Wyświetlany parametr Jakiego miejsca dotyczy Wybór składników wyświetlanych

23 CC-BATCH - ETAPY PROCESU SYMULACJI: Uruchomienie symulacji Na ekranie pojawia się wykres pokazujący zmianę składu destylatu w czasie Przegląd wyników: wykres – Plot/Batch Column History

24 ZAWIESINY CIAŁ STAŁYCH W PŁYNACH Definicja ciała stałego – "Pick Solids" Definicja rozkładu ziarnowego – "Particle Size Distribution" Wpływ zawartości ciała stałego na spadek ciśnienia w rurociągu

25 SYMULACJA ROZDZIELANIA ZAWIESIN Filtry: ciśnieniowy próżniowy bębnowy Hydrocyklon Cyklon Elektrofiltr

26 FILTRY Nazwa operacji jednostkowej – "vacuum filter" - dwa symbole Tryby dokonywania obliczeń 0- dla podanej powierzchni filtru oblicz ciśnienie filtracji 1- dla podanego ciśnienia filtracji oblicz powierzchnię 2- dla podanego ciśnienia i powierzchni obliczane natężenie przepływu zawiesiny

27 FILTRY Typy filtrów Obrotowy filtr bębnowy, wymaga specyfikacji: kąta czynnego filtra (zanurzenia w zawiesinie) prędkości obrotowej bębna (obr./min) Filtr stałociśnieniowy, typowy Prosty bilans materiałowy Tu można też podać opór przegrody

28 FILTRY Charakterystyka osadu: Opór właściwy osadu  0 [m/kg] Współczynnik ściśliwości osadu s Wilgotność osadu (jeżeli nie podana to CC oblicza z dodatkowych parametrów osadu) Strata ciała stałego (odniesiony do całości) z filtratem

29 FILTRY Opcjonalne parametry osadu Rozmiar cząstek ciała stałego Sferyczność Porowatość osadu Współczynnik kształtu Modelowanie filtracji nie wpływa na skład ziarnowy strumieni

30 HYDROCYKLON Nazwa jednostki operacyjnej "Hydrocyclone " Metody obliczeń: 0 - Dahlstrom empiryczna 1 - Bradley teoretyczna Tryby obliczeń 0 – projektowy 1 – obliczenia sprawdzające Model przyjmuje typowe stosunki wymiarów geometrycznych

31 HYDROCYKLON Parametry urządzenia do podania w trybie obliczeń sprawdzających Wymagane: Średnica cyklonu Opcjonalne: ilość cyklonów

32 HYDROCYKLON Parametry urządzenia obliczane w trybie obliczeń sprawdzających średnica cząstki o skuteczności sepracji 50% skuteczność średnia spadek ciśnienia

33 HYDROCYKLON Parametry urządzenia obliczane w trybie obliczeń projektowych Wymagane: Skuteczność (Efficiency) Opcjonalne: Średnica cząstki, dla której podano efektywność Dopuszczalny spadek ciśnienia Maksymalna średnica Maksymalny spadek ciśnienia Maksymalna ilość cyklonów

34 HYDROCYKLON Parametry urządzenia obliczane w trybie projektowym średnica cyklonu ilość cyklonów średnica cząstki o skuteczności sepracji 50% spadek ciśnienia skuteczność standardowe stosunki wymiarów geometrycznych

35 CYKLON Nazwa jednostki operacyjnej: "Cyclone" Tryby obliczeń 0 – obliczenia sprawdzające 1 – obliczenia projektowe Modele obliczeniowe 0 - metoda Kocha i Lichta 1 - Metoda Rosina, Rammlera, Intelmanna

36 CYKLON Typ obliczeń 0 – domyślna geometria, wysoka skuteczność 1 – domyślna geometria, średnia skuteczność 2 – geometria definiowana przez użytkownika W typach 0 i 1 nie ma możliwości zmiany geometrii cyklonu

37 CYKLON Parametry urządzenia do podania w trybie obliczeń sprawdzających Wymagane: Średnica cyklonu Opcjonalne: ilość cyklonów

38 CYKLON Parametry urządzenia obliczane w trybie obliczeń sprawdzających Skuteczność średnia spadek ciśnienia

39 CYKLON Parametry urządzenia do podania w trybie projektowym Wymagane: Skuteczność (Efficiency) Opcjonalne: Dopuszczalny spadek ciśnienia Maksymalna ilość cyklonów

40 CYKLON Parametry urządzenia obliczane w trybie projektowym średnica cyklonu ilość cyklonów spadek ciśnienia ogólna skuteczność domyślne wymiary geometryczne

41 CYKLON Model cyklonu uwzględnia skuteczność dla poszczególnych klas ziarnowych. Można sprawdzić skład ziarnowy pyłu unoszonego z gazem oraz wydzielonego w cyklonie.

42 ELEKTROFILTR Nazwa jednostki operacyjnej (Electrostatic Precipitator) Tryby obliczeń: 0 – projektowy 1 – obliczenia sprawdzające

43 ELEKTROFILTR Parametry wprowadzane trybu projektowego: stała dielektryczna względem powietrza natężenie pola elektrycznego elektrod ładującej i zbierającej wymagana skuteczność opcjonalnie spadek ciśnienia na aparacie Parametry obliczane trybu projektowego Powierzchnia elektrod Skuteczność ogólna

44 ELEKTROFILTR Parametry wprowadzane trybu sprawdzającego: stała dielektryczna względem powietrza natężenie pola elektrycznego elektrod ładującej i zbierającej powierzchnia elektrod opcjonalnie spadek ciśnienia na aparacie Parametry obliczane trybu projektowego Skuteczność ogólna