HYSYS培訓(xùn)教程7氣體集輸教學(xué)課件共62張

1、HYSYS 培訓(xùn)教程AspenTech 戰(zhàn)略聯(lián)盟：陸地科學(xué)技術(shù)發(fā)展有限責任公司2019年10月第1頁，共62頁。HYSYS 培訓(xùn)教程氣體集輸陸地科技2019年10月第2頁，共62頁。培訓(xùn)內(nèi)容工況介紹學(xué)習(xí)目的前提工藝預(yù)覽搭接模擬添加管段完成模擬分析結(jié)果深入模擬30第3頁，共62頁。工況介紹 在下面這個例子中，我們使用HYSYS的穩(wěn)態(tài)功能模擬處于不同地形的氣體集輸系統(tǒng)。下圖顯示了該系統(tǒng)在地形上成階層分布的實際狀況。該系統(tǒng)包含4 口油井，分布在大約2 平方公里的區(qū)域上，經(jīng)管網(wǎng)與氣體廠相連。40第4頁，共62頁。 在這個工況中，氣體是不一樣的，并入管線中的既有酸氣，也有低硫氣體，還有氣體冷凝液混合物。

2、用混合器把所有邊遠油井來的各種氣體物流并到一個公共管線，向一個方向輸送。在HYSYS 中使用管段模塊模擬連接每個氣井的集輸管道。因為該廠所處地形多變，所以，海拔變化必須計入管段模擬中。 另外，使用混合器模塊模擬從邊遠油井過來的物流并在一起的混合點狀況。工況介紹50第5頁，共62頁。 學(xué)習(xí)目的 通過此模塊的學(xué)習(xí)，掌握在HYSYS 中使用管段模擬實際管線的方法。前提 在開始這個模塊之前，你首先要知道如何添加物流和單元模塊。 60第6頁，共62頁。培訓(xùn)內(nèi)容工況介紹學(xué)習(xí)目的前提工藝預(yù)覽搭接模擬添加管段完成模擬分析結(jié)果深入模擬70第7頁，共62頁。工藝預(yù)覽每個支線的管線直徑是：管線全部使用序列40號鋼，

3、所有支線都埋地1 米（3寸）深。所有管線都是非絕80第8頁，共62頁。工藝預(yù)覽 下表提供了每個支線的梯度數(shù)據(jù)。對于那些隨地勢呈波浪形變化的支線，我們又把它細分成小段，使每段內(nèi)的海拔只呈一個斜坡變化。在示意圖上，我們用斜體字標出了管網(wǎng)中這些分割點的梯度值。90第9頁，共62頁。工藝預(yù)覽100第10頁，共62頁。培訓(xùn)內(nèi)容工況介紹學(xué)習(xí)目的前提工藝預(yù)覽搭接模擬添加管段完成模擬分析結(jié)果深入模擬110第11頁，共62頁。搭接模擬使用Peng Robinson性質(zhì)包來模擬油氣田。流體包需要在啟動模擬模塊定義的組分和在氣相色譜模塊定義的石油組分。不用再添加組分和石油，我們打開石油表征模塊的工況（它包含4 個氣

4、井物流）。 下列組分會出現(xiàn)在流體包中，N2, H2S,CO2, C1, C2, C3, i-C4, n-C4, i-C5, n-C5, C6, C7+*, H20, NBP092*, NBP0171*, NBP0243*, NBP0322*, NBP0432*。 這4 股物流值如右圖所示：120第12頁，共62頁。培訓(xùn)內(nèi)容工況介紹學(xué)習(xí)目的前提工藝預(yù)覽搭接模擬添加管段完成模擬分析結(jié)果深入模擬130第13頁，共62頁。添加管段 管段廣泛地用來模擬輸送狀況，范圍包括使用嚴格的熱傳輸估算的單相/多相廠輸送，到大容量的管網(wǎng)問題。它提供 Gregory, Aziz, Mandhane, Beggs 和 B

5、rill開發(fā)的通用壓降關(guān)聯(lián)式。第三個選項，OLGAS，作為梯度方法，也是可以應(yīng)用的。另外，還有大量的特例壓降關(guān)聯(lián)式可以應(yīng)用。關(guān)于這些方法的更詳細信息，參考在線幫助和手冊。有4種不同復(fù)雜程度的熱傳輸估算，你可以按所需嚴格程度并按盡快解算的原則來選擇。 管段提供3 種計算模式：壓降，流率和管長；根據(jù)你提供的信息，HYSYS 會自動選擇適當?shù)哪Ｊ?。為了能夠解算管段，你必須提供足夠的信息，來完整地定義物料平衡和能量平衡。 在這個模擬中，我們使用7 個單獨的管段模塊來模擬氣體集輸系統(tǒng)。另外，在每個管段模塊，還包含多個小段，來表示海拔高度的升和降。140第14頁，共62頁。添加管段添加第一個管段雙擊管段圖

6、標。（注：管段圖標為 。） 連接頁：在連接頁上，建立進料、產(chǎn)品和能量物流的連接。2. 完成的連接頁顯示如左下圖所示，連接后的管線圖如右下圖所示：150第15頁，共62頁。添加管段參數(shù)頁：在這個頁上，你可以選擇梯度方法，用于兩相（V-L）流計算，可用的選項有： Gregory, Aziz, Mandhane Beggs and Brill OLGAS Aziz,Govier & Fogarasi Baxendell & Thomas Hagedron & Brown HTFS Homogeneous HTFS Liquid Slip Duns & Ros Orkiszewski Poettman

7、 & carpenter Tulsa99 這個例子中的所有管段，使用 Beggs and Brill 關(guān)聯(lián)式進行兩相流計算。管段的壓降可以在參數(shù)頁提供。在這個例子中，保留其空值，等待計算。160第16頁，共62頁。添加管段標定表頁幾何尺寸頁在評價頁，你來分配管段的定海拔長度分布。管子的每個部分和彎頭都以段為標簽。為了能完整定義管子各部分的這些段，你還要提供管線的序列、直徑、管子材質(zhì)和遞增值。第一個管子，分支1，被切割成3 段。170第17頁，共62頁。添加管段3. 點擊添加段按鈕，向管路單元模塊添加第一個小段。規(guī)定下列段信息。水平管路的梯度是0。負的梯度表明出口位置高于入口。4. 點擊瀏覽段按

8、鈕，去規(guī)定直徑。5. 選擇序列40 作為管路序列。6. 從可應(yīng)用的直徑列名組中，選擇76.20mm (3 inch)直徑的管子，點擊規(guī)定 按鈕，HYSYS 會計算其內(nèi)徑和外徑。7. 使用缺省的管子材質(zhì)，低碳鋼，和缺省的粗糙度，4.572e-5m(0.0018inch)。HYSYS包含一個有三種管路序列的數(shù)據(jù)庫，40，80，160。180第18頁，共62頁。添加管段8. 再添加兩個段，完成這個支線。 如左圖所示：三個小段都添加定義好后，窗口顯示如右圖所示：現(xiàn)在，管段還不能解算，因為我們還沒有規(guī)定關(guān)于管子熱傳輸性質(zhì)的任何信息。190第19頁，共62頁。添加管段熱傳輸頁在此頁上，你來選擇HYSYS

9、用于熱傳輸計算的方法。你可以選擇逐段或全局來規(guī)定熱傳輸信息。 逐段。你來規(guī)定在幾何尺寸頁創(chuàng)建的每個小段的環(huán)境溫度和HTC（熱傳輸系數(shù)）。全局。整個管段將應(yīng)用4 種熱傳輸方法之一。負荷方法。如果小段的整個熱負荷已知，那么能量平衡立刻可以算出來。假定每 個小增量的熱損失一樣。物流溫度。如果規(guī)定物流的入出口溫度和環(huán)境溫度，那么在管路中假定線性分布，就可以計算全局熱負荷。規(guī)定全局熱傳輸系數(shù)。如果全局HTC 和環(huán)境溫度已知，那么在管子的每個小片（增量），執(zhí)行嚴格的熱傳輸計算。熱傳輸系數(shù)估計。全局HTC從組成它的各個部分來計算。內(nèi)側(cè)薄層對流外側(cè)傳導(dǎo)/對流保溫層傳導(dǎo)對于這個模擬中的所有管子，使用估計HTC

10、方法。200第20頁，共62頁。添加管段9. 切換到全局HTC 單選按鈕，輸入環(huán)境溫度5（40）。10. 切換到估計HTC頁，完成該頁如下：210第21頁，共62頁。培訓(xùn)內(nèi)容工況介紹學(xué)習(xí)目的前提工藝預(yù)覽搭接模擬添加管段完成模擬分析結(jié)果220第22頁，共62頁。完成模擬現(xiàn)在，向工況中添加其余的單元模塊。1. 添加兩個管段，輸入下列值： （連接后的管線如右圖所示）記住，這個例子中的所有管子，都使用序列40，環(huán)境溫度都是5，并且都不估計絕緣層的HTC。230第23頁，共62頁。完成模擬添加的第二個管段240第24頁，共62頁。完成模擬2. 添加混合器，輸入左下圖信息，連接后的混合器如右下圖所示：25

11、0第25頁，共62頁。完成模擬3. 向工況中添加兩個管段，使用左下表中提供的值，連接后的管線如右下圖添加的第一個管段260第26頁，共62頁。完成模擬添加的第二個管段270第27頁，共62頁。完成模擬4. 添加第二個混合器：按左下圖添加進出口，連接后的混合器為右下圖。GasWell 3 的壓力是多少？它是怎么計算的 ？280第28頁，共62頁。完成模擬5. 再向工況中添加一個管段：如下圖所示290第29頁，共62頁。完成模擬6. 向模擬中添加混合器。1、GasWell 4 的壓力是多少？2、它是怎么計算的 ？300第30頁，共62頁。完成模擬7. 向模擬中添加另外兩個管段，提供下列值：310第

12、31頁，共62頁。完成模擬 注 意 保 存 工 況！選做內(nèi)容：把工況轉(zhuǎn)換成模板并保存！320第32頁，共62頁。培訓(xùn)內(nèi)容工況介紹學(xué)習(xí)目的前提工藝預(yù)覽搭接模擬添加管段完成模擬分析結(jié)果330第33頁，共62頁。分析結(jié)果 如果你把工況保存成了模板，那么關(guān)閉模板，打開保存的工況。 性能表頁上的分布頁，提供了構(gòu)成管段的小段的匯總表，列出了每段的距離、梯度、小片數(shù)。 點擊瀏覽分布按鈕，訪問管子分布窗口，包括表格表頁和繪圖表頁。表格表頁顯示了沿管段的每個小片的下列信息：長度梯度壓力溫度熱傳輸流態(tài)持液量層流梯度靜態(tài)流梯度漸速梯度總的液相和氣相雷諾數(shù)總的液相和氣相速度340第34頁，共62頁。分析結(jié)果 繪圖表頁

13、是用圖形顯示列在表格表頁上的分布數(shù)據(jù)。 打開分支1的屬性窗口，檢查分布頁上的表格和繪圖。350第35頁，共62頁。分析結(jié)果360第36頁，共62頁。培訓(xùn)內(nèi)容工況介紹學(xué)習(xí)目的前提工藝預(yù)覽搭接模擬添加管段完成模擬分析結(jié)果深入模擬370第37頁，共62頁。深入模擬練習(xí)：管內(nèi)流率GasWell 2 所生產(chǎn)的氣體流率增加到大約1000kgmole/h(2200lbmole/hr)?，F(xiàn)有的管線能應(yīng)付得了這個流率增長么？如果不能，系統(tǒng)中的哪段管子限制了流率？該分支需要多大的尺寸？管線的其它部分需要修改么？挑戰(zhàn)你讓你的實習(xí)生，彼得，到現(xiàn)場去測量送往氣體廠的氣體的溫度和壓力。他回來報告說溫度是38（100），壓

14、力是7457kPa（1080psia）。使用HYSYS 模擬器，查看每口氣井的壓力是多少？提示：你得為此對模擬做些修改，才能完成解算。380第38頁，共62頁。問題390第39頁，共62頁。目錄安裝及簡單使用丙烷制冷循環(huán)制冷氣廠NGL精餾油品表征兩級壓縮氣體集輸電子表格PIPESYS子流程HYSYS報告動態(tài)模擬400第40頁，共62頁。HYSYS 培訓(xùn)教程電子表格陸地科技2019年10月第41頁，共62頁。電子表格 教學(xué)難點： 教學(xué)重點： 教學(xué)內(nèi)容： 教學(xué)目的：向/從電子表導(dǎo)入/出變量向/從電子表導(dǎo)入/出變量在電子表中添加復(fù)雜公式熟悉電子表格的使用在電子表中添加復(fù)雜公式420第42頁，共62頁

15、。2022/8/15Copyright LandTech. 2019/943電子表格添加電子表：1） 在流程菜單中添加。430第43頁，共62頁。電子表格2022/8/15442） 在模版中添加。添加電子表：Copyright LandTech. 2019/9440第44頁，共62頁。電子表格2022/8/1545函數(shù)：基本數(shù)學(xué)函數(shù)：對數(shù)函數(shù)：三角函數(shù)：邏輯操作函數(shù)：HYSYS 電子表格的函數(shù)類別為：注：所有函數(shù)前面必須添加“+”（簡單數(shù)學(xué)運算）或“”（邏輯運算、三角函數(shù)、對數(shù)等運算）才能執(zhí)行運算Copyright LandTech. 2019/9450第45頁，共62頁。電子表格2022/8

16、/1546連接欄：在連接欄可以增加、編輯、刪除輸入/輸出變量。Copyright LandTech. 2019/9460第46頁，共62頁。電子表格2022/8/1547參數(shù)欄：在參數(shù)欄中可以設(shè)置電子表格的行列數(shù)和單位。如果已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)不在當前的電子表格的范圍內(nèi)，這些數(shù)據(jù)將被刪除。Copyright LandTech. 2019/9470第47頁，共62頁。電子表格2022/8/1548公式欄：公式欄顯示包含在電子表格中的所有公式。這個表格中包括公式所在單元格名、公式和公式計算結(jié)果。Copyright LandTech. 2019/9480第48頁，共62頁。電子表格2022/8/1549電

17、子表格欄：在電子表格欄內(nèi)可以進行變量輸入/輸出，取消輸入/輸出連接、查看相關(guān)對象特性、定義公式和修改單元格名等操作。Copyright LandTech. 2019/9490第49頁，共62頁。電子表格2022/8/1550計算順序欄：計算順序欄可以設(shè)置電子表格中每個單元格的計算順序。點擊計算順序幫助按鈕可以看到設(shè)置計算順序的規(guī)則。Copyright LandTech. 2019/9500第50頁，共62頁。電子表格2022/8/1551導(dǎo)入導(dǎo)出：在電子表格中可使用右鍵點擊想要選擇輸入或者輸出的單元格，然后選擇相應(yīng)的命令，此時會出現(xiàn)變量導(dǎo)航器，通過變量導(dǎo)航器選擇想要輸入或者輸出的變量。Copy

18、right LandTech. 2019/9510第51頁，共62頁。 請按下圖所示的工藝物流條件完成流程模擬： 流程綜述：電子表格請大家將文件保存為SPRD.hscCopyright LandTech. 2019/92022/8/1552520第52頁，共62頁。 電 子 表：電子表格Copyright LandTech. 2019/92022/8/1553530第53頁，共62頁。電子表格 電 子 表：輸入標識和常量導(dǎo)入變量添加計算公式Copyright LandTech. 2019/92022/8/1554540第54頁，共62頁。 練 習(xí) 題：電子表格練習(xí)一： 打開C3loop2.hsc文件，利用電子表算出兩級壓縮機消耗的總能量。Copyright LandTech. 2019/92022/8/1555550第55頁，共62頁