Презентация на тему ProSimPlus. Моделирование и оптимизация установившихся технологических процессов

Содержание

Содержание Что такое моделирование технологических процессов Как ProSimPlus может Вам помочь Возможности ProSimPlus Пример применения / демо

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1ProSimPlus: Моделирование и оптимизация установившихся технологических процессов
Семинар ProSim / NTP Truboprovod

(Москва) – 28 октября 2011
Stéphane Déchelotte (ProSim)
ProSimPlus: 
 Моделирование и оптимизация 
 установившихся технологических процессов Семинар ProSim /

Слайд 2Содержание
Что такое моделирование технологических процессов
Как ProSimPlus может Вам помочь
Возможности ProSimPlus
Пример применения

/ демо

Содержание Что такое моделирование технологических процессов Как ProSimPlus может Вам помочь Возможности

Слайд 3Характеристики других потоков?
Характеристики оборудования? (поверхность теплообмена теплообменника E2, мощность насоса, количество

отводимого тепла из V2,...)

Пример очень простой схемы процесса

Характеристики других потоков? Характеристики оборудования? (поверхность теплообмена теплообменника E2, мощность насоса, количество

Слайд 4ProSimPlus рассчитывает точный массовый и тепловой баланс всего оборудования для установившихся

непрерывных технологических процессов

Модели на основе 1-го закона термодинамики (1-мерные глобальные модели)
Анализ поведения всего процесса

Программа моделирования установившихся процессов

ProSimPlus рассчитывает точный массовый и тепловой баланс всего оборудования 
 для установившихся

Слайд 5Расчет характеристик всех потоков (расходов, температур, давлений, составов, физических свойств,...)
Расчет производительности

оборудования
Расчет всех данных, нужных для выбора оборудования

От одной единицы оборудования до всего завода
Для всех видов технологических процессов

Основные функции системы моделирования технологических процессов

Расчет характеристик всех потоков (расходов, температур, давлений, составов, физических свойств,...) Расчет производительности

Слайд 6Что такое моделирование технологических процессов
Как ProSimPlus может помочь Вам
Возможности ProSimPlus
Пример применения

/ демо

Содержание

Что такое моделирование технологических процессов Как ProSimPlus может помочь Вам Возможности ProSimPlus

Слайд 7 От обработки экспериментальных данных …

…до оптимизации отдельной установки и завода в целом

Исследования и разработки
Предпроектная проработка
Технологическое проектирование
Монтажное проектирование
Строительство и пусконаладка
Эксплуатация

Полезен на всех стадия жизненного цикла

От обработки экспериментальных данных …

Слайд 8Как справится с возросшей сложностью проектов?
Как справится с нехваткой инженерных кадров?
Как

быстро оценить выгодность нового процесса?
Как сократить стоимость инвестиций и риски?

Проектирование принципиальных технологических схем
Выбор оборудования для использования
Углубление знаний о процессе
Расчет процесса на основе массового и теплового баланса
Оценка альтернативных вариантов на основе критериев затрат, безопасности,…
Накопление инженерного опыта


Все это возможно при использовании ProSimPlus

Использование моделирования технологических процессов в проекте

Как справится с возросшей сложностью проектов? Как справится с нехваткой инженерных кадров?

Слайд 9Как удерживать процесс вблизи предельных параметров?
Как управлять сложными установками?
Как учесть новые

законодательные требования (к безопасности, охране труда, охране окружающей среде)?
Как справится с изменением качества сырья и требований к качеству продукта?

Оптимизация эксплуатационных параметров
Модернизация и реконструкция существующих установок
Повышение эффективности, расшивка «узких мест»
Анализ чувствительности эксплуатационных параметров
Обучение операторов
Проверка и документирование соответствия требованиям нормативных документов

ProSimPlus позволяет максимально повысить производительность

Использование моделирования технологич. процессов при эксплуатации

Как удерживать процесс вблизи предельных параметров? Как управлять сложными установками? Как учесть

Слайд 10Что такое моделирование технологических процессов
Как ProSimPlus может помочь Вам
Возможности ProSimPlus
Пример применения

/ демо

Содержание

Что такое моделирование технологических процессов Как ProSimPlus может помочь Вам Возможности ProSimPlus

Слайд 11Теплофизические свойства
Численные алгоритмы
Модели хим. реакций
Модели аппаратов
Пример испарителя (без химических реакций)
Эти 4

элемента, необходимые для моделирования процесса, составляют 4 основных части программной архитектуры
Теплофизические свойства Численные алгоритмы Модели хим. реакций Модели аппаратов Пример испарителя (без

Слайд 12

Программная архитектура



Модели оборудования
Хим. реакции
Численные методы

Simulis
Thermodynamics
Графический интерфейс пользователя

Программная архитектура    Модели оборудования Хим. реакции Численные

Слайд 13Теплофизические свойства
Полный спектр моделей
Классические уравнения состояния (PR, SRK,…) и модели коэффициентов

активности (NRTL,…)
Модели для предсказания параметров (UNIFAC, PSRK…)
Усовершенствованные специальные модели (PC-SAFT, электролиты,…)

Термодинамика – основа достоверных результатов

Точный расчет равновесия

Полный набор сервисов
Интерактивные вычисления
Графический показ рез-тов
Нефтяные фракции
Оценка свойств чистых компонент
Регрессионный анализ данных
Преобразование размерностей
Фазовые диаграммы, etc…

Теплофизические свойства Полный спектр моделей Классические уравнения состояния (PR, SRK,…) и модели

Слайд 14Химические реакции
Мгновенные
Равновесные
С управляемой кинетикой
Сложные
Реакторы PFR
Реакторы STR
Дистилляционные колонны …

Химические реакции Мгновенные Равновесные С управляемой 
   кинетикой Сложные Реакторы

Слайд 15Пользователь может выбрать различные кинетические модели, включая задание собственной
Разные типы реакций
Простое

описание реакций

Химические реакции: централизованное описание

Химические реакции легко описать, настроить и дополнить

Пользователь может выбрать различные кинетические модели, включая задание собственной Разные типы реакций

Слайд 16
Набор реакций #1

Набор реакций #2
Параметры реакции применяются для одного или нескольких

единиц оборудования
Для разных частей процесса можно описать разные наборы реакций

Химические реакции: просто использовать для всей диаграммы процесса

Набор реакций #1  Набор реакций #2 Параметры реакции применяются для

Слайд 17Библиотека оборудования…
Полный набор стандартных моделей оборудования
Открытая система, легко пополняемая специальными пользовательскими

моделями
Библиотека оборудования… Полный набор стандартных моделей оборудования Открытая система, легко пополняемая специальными пользовательскими моделями

Слайд 18Смесители и сепараторы
Теплообменники
Испарители Пар-Жидкость, Пар-Жидкость-Жидкость
Компрессоры, турбины, насосы, трубы
Химические реакторы (CSTR, PFR,

минимизация свободной энергии)
Многоступенчатый сепаратор Пар-Жидкость для дистилляции, абсорбции, отгонки
Многоступенчатый сепаратор Пар-Жидкость-Жидкость для дистилляции, абсорбции, отгонки
Многоступенч. сепаратор Жидкость-Жидкость (Экстракц. колонна)

…включая классические модели…

Смесители и сепараторы Теплообменники Испарители Пар-Жидкость, Пар-Жидкость-Жидкость Компрессоры, турбины, насосы, трубы Химические

Слайд 19Пластинчатый теплообменник
Трехфазная дистилляция (Пар–Жидкость–Жидкость)
Дистилляция с химическими реакциями
Неравновесная дистилляция или абсорбция
Работа с

твердой фазой (фильтры, гидроциклоны,…)
Топливные ячейки (SOFC)

Несколько уровней сложности моделей
Модели проверены в течении многих лет промышленного использования
Численно эффективны, нет проблем сходимости

…а также более специальные…

Пластинчатый теплообменник Трехфазная дистилляция (Пар–Жидкость–Жидкость) Дистилляция с химическими реакциями Неравновесная дистилляция или

Слайд 20Легко реализуемые пользовательские модели
Открытая система, которую Вы можете настроить




3 возможности пополнения

библиотеки оборудования собственным ноу-хау:
Скрипты Windows
CAPE-OPEN
Оборудование, заданное пользователем

Легко реализуемые пользовательские модели Открытая система, которую Вы можете настроить

Слайд 21



Уникальная возможность: пользовательские функции Windows Script
Код вводится прямо в GUI, в

виде скрипта MS-VB (легкий для изучения язык)
Уникальная возможность: пользовательские функции Windows Script Код вводится

Слайд 22Хорошая возможность определить новый простой тип оборудования или модифицировать встроенный
Программный код

не требует дальнейшей компиляции
Доступны параметры всех потоков и модулей
Можно изменить работу любого оборудования
Код исполняется по мере необходимости

Уникальная возможность: пользовательские функции Windows Script

Хорошая возможность определить новый простой тип оборудования или модифицировать встроенный Программный код

Слайд 23



«Стандартное» задание пользовательского типа оборудования
Описывается специальной DLL (Запрограммированной на FORTRAN, C++,…)
Эта

DLL линкуется с ProSimPlus
Данные модули управляются так же, как встроенные в систему
Параметры вводятся в стандартном GUI (можно также создать собственный GUI, а также собственное обозначение на диаграмме, если требуется)

«Стандартное» задание пользовательского типа оборудования Описывается специальной DLL

Слайд 24Хороший вариант при добавлении ранее уже запрограммированного типа оборудования
«Стандартное» задание пользовательского

типа оборудования
Хороший вариант при добавлении ранее уже запрограммированного типа оборудования «Стандартное» задание пользовательского типа оборудования

Слайд 25



Среда моделирования, совместимая с CAPE-OPEN
"ProSimPlus new CAPE-OPEN capabilities" (A. Vacher et

al.) – AIChE annual meeting 2006 – San Francisco – Paper # 535b
Среда моделирования, совместимая с CAPE-OPEN

Слайд 26Пример: теплообменник HTRI в ProSimPlus
Схема с 3 теплообменниками и 2 рециклами
Вода

и как продукт, и как теплоноситель
Цель:
Использовать термодинамический пакет COCO-TEA
Использовать модель теплообменников HTRI (Xist: shell & tubes)
Рассчитать схему с рециклами в ProSimPlus
Пример: теплообменник HTRI в ProSimPlus Схема с 3 теплообменниками и 2 рециклами

Слайд 27Пример: теплообменники HTRI в ProSimPlus

Пример: теплообменники HTRI в ProSimPlus

Слайд 28



Любое оборудование ProSimPlus может использовать любой внешний CAPE-OPEN – совместимый термодинамический

пакет

Среда моделирования, совместимая с CAPE-OPEN

Любое оборудование ProSimPlus может использовать любой внешний CAPE-OPEN

Слайд 29Не требуется программирование интерфейса
Можно продолжать использовать любимый термодинамический пакет или модели

оборудования в ProSimPlus без дополнительного программирования

ProSim был одним из первых участников инициативы CAPE-OPEN
ProSim единственный разработчик, реализовавший
Unit Operation "Socket"
Thermodynamic Plug (1.0 и 1.1)
Thermodynamic Socket (1.0 и 1.1)

Открытая система, сохраняет предыдущие инвестиции

Среда моделирования, совместимая с CAPE-OPEN

Не требуется программирование интерфейса Можно продолжать использовать любимый термодинамический пакет или модели

Слайд 30Численные методы
Надежные результаты без траты времени на проверки сходимости

Численные методы Надежные результаты без траты времени на проверки сходимости

Слайд 31На всех уровнях расчета любого оборудования:
Конкретный метод, подходящий для решаемых уравнений

(Newton, Gear, Runge Kutta...)
Широкое использование аналитических производных
На уровне схемы в целом:
Автоматическое определение последовательности вычислений (tear streams)
Точные и эффективные методы расчета рециклов и соблюдения ограничений (Newton Raphson, Broyden, метод последовательных подстановок,…)

Никаких требующих времени проверок сходимости

Мощные методы обеспечения сходимости

На всех уровнях расчета любого оборудования: Конкретный метод, подходящий для решаемых уравнений

Слайд 32Если нужно, пользователь может повлиять на сходимость процесса моделирования
Настройка численных методов

Если нужно, пользователь может повлиять на сходимость процесса моделирования Настройка численных методов

Слайд 33Питание:
T=40 °C P=75 атм
Расход=100 Kмольl/час
Состав (мольных %):
Азот
Метан

Этан
Пропан
Бутан
Пентан
Гексан
Гептан
Октан

9.0
41.7
11.2
6.2
5.4
3.0
8.1
13.3
2.1


















E2

V2

V1

Насос

15 °C

- 0.3 атм

25 атм
-60 °C

75 атм

Достижение заданной производительности
Простейшее описание: сходно с контурами управления

Расход CH4 = 400 кг/час


Описание проектных требований

Питание: T=40 °C   P=75 атм Расход=100 Kмольl/час Состав (мольных %):

Слайд 34








Рециклы
Требования
Оптимизация
1
2
...
k
n
...
Достаточно 2-х уровней итераций
Можно задать несколько требований, соответствующие значения переменных будут

определены одновременно

Принцип одновременного расчета моделей оборудования

Рециклы Требования Оптимизация

Слайд 35Возможен расчет очень сложных схем

Возможен расчет очень сложных схем

Слайд 36Определение рабочих условий процесса, минимизирующих целевую функцию
Повышение производительности, увеличение экономии энергии,…
Учет

существующих ограничений

Точный и надежный алгоритм
Основан на SQP (алгоритме последовательного квадратичного программирования)
Настраиваемый для достижения точности и надежности
Легкий в использовании

Возможности оптимизации

Определение рабочих условий процесса, минимизирующих целевую функцию Повышение производительности, увеличение экономии энергии,…

Слайд 37
Программа очень легка для освоения
Сконцентрирована на нуждах пользователя
Интуитивно ясная при использовании
Легкая в

обучении




Модели оборудования

Хим. реакции

Численные методы


Simulis
Thermodynamics

Программа очень легка для освоения Сконцентрирована 
 на нуждах пользователя Интуитивно

Слайд 38


Сконцентрирована на нуждах пользователя

Сконцентрирована на нуждах пользователя

Слайд 39Работа со схемой (выбор параметров оборудования, копирование/вставка, вращение, масштабирование…)
Многоуровневые диаграммы
Преобразование единиц

измерения (входных, выходных, предопределенных систем единиц,…)
Выбор английского или французского интерфейса
Scriplets (Расчеты разгонок нефтей (TBP/ASTM) для потоков)
Пошаговое моделирование
Показ результатов в процессе расчета
Полностью документированные примеры применения
… и много других приятных открытий для Вас!

Многочисленные прочие возможности

Работа со схемой (выбор параметров оборудования, копирование/вставка, вращение, масштабирование…) Многоуровневые диаграммы Преобразование

Слайд 40
Ключевые преимущества ProSimPlus
Открытость
Численная эффективность
Простота работы с системой




Модели оборудования
Хим. реакции
Численные методы

Simulis
Thermodynamics
Графический интерфейс

пользователя
Ключевые преимущества ProSimPlus Открытость Численная эффективность Простота работы с 
 системой

Слайд 41ProSim
Программные решения для моделирования и оптимизации технологических процессов

E-mail: info@prosim.net
Web: www.prosim.net
ProSim SA
Stratège

Bâtiment A
BP 27210
F-31672 Labège Cedex
France

Phone: +33 (0) 5 62 88 24 30
Fax: +33 (0) 5 62 88 24 39

ProSim, Inc.
Science Center
3711 Market street, 8th floor
Philadelphia, PA 19104
U.S.A.

Phone: +1 215 600 3760
Fax: +1 215 386 3970

Свяжитесь с нами!

ProSim Программные решения для моделирования и оптимизации 
 технологических процессов  E-mail:

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика