شبیه سازی، مدلسازی و بهینه سازی فرایندهای شیمیایی با hysys
1-مقدمه
امروزه استفاده از کامپیوتر به عنوان جزئی جدا نشدنی از علوم مهندسی مطرح میباشد. طراحی و ارزیابی واحدهای تولیدی و طراحی تجهیزات فرآیندی مورد استفاده در صنایع، بدون استفاده از کامپیوتر، امری وقتگیر بوده و با توجه به پیچیدگی روز افزون فرآیندهای تولیدی، و با توجه به دامنه محدود تجارب و اطلاعات فردی، گاهاً غیر ممکن میگردد.
کاربردهای نرم افزارهای کامپیوتری در زمینه مهندسی فرآیند و صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، صنایع دارویی و صنایع معدنی، بیش از گذشته اهمیت یافته است. با توجه به گستردگی نرم افزارهای موجود، صرف وقت و هزینه برای یادگیری تمامی آنها مقرون به صرفه نبوده و امکان آن نیز برای تمام افراد موجود نمیباشد. به همین دلیل بر آن شدیم تا در اثر حاضر نرم افزار HYSYS را که به دلیل گستردگی فرآیندهای تحت پوشش خود، بخش عمده نیازهای مهندسین شیمی و مهندسین مکانیک را برآورده مینماید، به جامعه مهندسی کشور معرفی نماییم.
2-نرم افزار HYSYS در حالت پایا
نرمافزارHYSYS به دلیل پوشش تمامی فرآیندهای نفت، گاز و پتروشیمی و فرآیندهای شیرین سازی در صنایع نفتی، محدوده وسیعی از فرآیندهای موجود در صنایع تولیدی را تحت پوشش قرار میدهد. علاوه بر آن، توانایی مدل سازی بسیار ساده و سریع فرآیندها در حالتهای پویا (دینامیك)در HYSYS آنرا به عنوان یکی از نرم افزارهای جامع و پر كاربرد در زمینه مهندسی فرآیند مطرح مینماید.
HYSYS پس از نسخه 3 به شركت ASPEN فروخته شد و از آن پس با نام ASPEN HYSYS به بازار عرضه می شود.
HYSYS بر خلاف تمامی نرم افزارهای شبیه سازی دیگر از روش ترتیبی در حل معادلات تجهیزات استفاده نكرده و تمامی PFD را به طور همزمان و با در نظر گرفتن درجه آزادی صفر برای آنها حل می‌كند.
راحتی كار و سرعت یادگیری آن، این نرم افزار را به سیستمی ایده‌آل برای فرایندهایی كه از الكترولیت یا پلیمر در فرایند استفاده نمی كنند تبدیل كرده است.
3-نرم افزار HYSYS در حالت پویا Dynamic
از قابلیتهای منحصر به فرد HYSYS سادگی و سرعت بالای شبیه سازی آن در حالت پویا یا دینامیك می باشید. با كمك این سیستم شما قادر خواهید بود حالتهای گذرای فرایند را در حالت پایا شبیه سازی نموده و پاسخهای دینامیك و متغییر با زمان را از آن دریافت نمایید. به این ترتیب با كمك این رابط میتوان سیستمهای كنترلی را طراحی نمود.
شبیه سازی دینامیك فرایند برای هدفهای زیر انجام می شود:
الف – تحلیل پاسخهای دینامیك تجهیزات به تغییرات و نوسانات شرایط عملیاتی
ب- طراحی و تحلیل سیستمهای كنترلی
ج – تعیین اندازی برخی از تجهیزات
د – تعیین شرایط عملیاتی ناپایدار مانند Depressurizing برجها و مخازن
ه – تعیین زمان تخلیه تجهیزات
از نكات قابل توجه در این نرم افزار شبیه سازی دینامیك و پایای فرایند به صورت همزمان می باشد. به این ترتیب سوییچ كردن بین هر دو حالت نرم افزار به سادگی انجام می شود.
منبع: شبیه سازی، مدلسازی و بهینه سازی فرایندهای شیمیایی با HYSYS - تالیف دکتر غلامرضا باغمیشه و مهندس رضا درستی - انتشارات اندیشه سرا
