معرفی نرم افزارهای مهندسی شیمی بخش دوم

معرفی نرم افزارهای مهندسی شیمی

آشنایی با برخی نرم افزارهای کاربردی مهندسی شیمی

– بخش دوم

در ادامه این بحث به بررسی دو گروه دیگر از نرم افزارهایی که در رشته مهندسی شیمی استفاده می شوند می‌پردازیم، اگر شماره قبلی این نوشته را نخواندید، حتما توصیه می‌کنم ابتدا شماره قبلی را از اینجا مطالعه کنید.

 

گروم دوم، نرم‌افزارهای حالت دینامیک

گروه دوم را می‌توان گروه نرم افزارهای شبیه سازی فرایندهای شیمیایی در حالت دینامیك در نظر گرفت؛ اغتشاشات و تغییرات موجود در واحدهای فرآیندی از جمله تغییرات دما و فشار محیط و خوراك و رسوب گرفتگی تجهیزات و از کار افتادن تجهیز و … همگی بر کیفیت فرایند تاثیر می گذارند. در این موارد سیستم های کنترلی عمل کرده و در جهت کنترل تغییرات می باشد. برای مطالعه پارامترهای فرایندی و عملکرد کنترلرها در زمان‌های مختلف و برای بررسی عملکرد کنترلرها در شرایط مختلف و تنظیم کنترلر ها و بررسی شرایط start up , shut down و بسیاری موارد دیگر از نرم افزارهای شبیه ساز در حالت داینامیك استفاده می گردد. مهمترین و معروف ترین نرافزار در این زمینه

  1. Aspen Dynamic
  2. Hysys Dynamic
  3. Dynasim

می باشند. از مهمترین موارد در شبیه سازی داینامیك تسلط بر شبیه سازی در حالت پایا و سایزیزنگ تجهیزات فرایندی مورد استفاده در شبیه سازی می باشد.

Aspen dynamic  یکی از mudule های پکیج نرم افزار aspen one می‌باشد که برای استفاده از آن لازم است نرافزار aspen plus را فرا گرفته باشیم.

Hysys Dynamic  از نرم افزار Hysys جدا نمی‌باشد و لازمه استفاده از آن یادگیری نرم افزار Hysys می‌باشد. نرم افزار Dynasim نیز توسط شرکت سازنده Pro II تهیه شده و حالت داینامیك نرافزار Pro II می‌باشد.

تفاوت این نرم افزارها همگی در نرم افزارهای پایه آن که فرایند در حالت پایا در آن شبیه سازی شده است می‌باشد.

بدیهی است برای ورود به مرحله شبیه سازی دینامیکی نیاز است یا اطلاعات مربوط به سایزینگ تجهیزات را داشته باشیم و یا توانایی سایز کردن تجهیزات را داشته باشیم.

 

گروه سوم، نرم‌افزارهای خطوط لوله

گروه سوم نرم افزار های طراحی و شبیه سازی مربوط به خطوط انتقال لوله هست.

با توجه به اهمیت و پیچیدگی خطوط انتقال سیالات نرم افزارهای مختص به این امر وجود دارد که بهتر است برای کاری دقیق از این نرم افزارها استفاده شود. این گروه تعداد زیادی از نرم افزارها را شامل می‌شود که به توضیح سه مورد زیر بسنده می‌شود:

  1. Pipesys
  2. Pipesim
  3. OLGA

PIPESYS

نرم افزاری با قابلیت های فراوان در مدلسازی دقیق هیدرولیك خطوط لوله چنین نرم افزاری است. پس از نصب به صورت جزئی از نرم افزار HYSYS درآمده و به قابلیت‌های این نرم افزار مانند بانك داده‌های مواد و خواص سیال دسترسی دارد. مجموعه ای از تجهیزات داخل خط که برای ساخت خط لوله وآزمایش آن به کار می روند در PIPESYS پیش بینی شده است. میتوان از آن برای مدلسازی دقیق و تفصیلی جریان‌های تك فاز و چند فاز، محاسبه جزئیات پروفیل دما و فشار، برای محاسبه فشار از ابتدای خط به انتها یا برعکس. مدلسازی اثرات تجهیزات داخل خط مانند ایستگاه‌های تقویت فشار گاز و تلمبه خانه‌ها، گرم کن، خنك کن، رگلاتورها و اتصالات شامل شیرالات و …

 

OLGA

این نرمافزار توسط شرکت Statoil در سال 1983 توسعه یافت. این نرم افزار می‌تواند جریان های چندفازی را که یك پدیده دینامیك است را مدلسازی کند. شبکه‌های خطوط لوله که دارای تجهیزات فرآیندی مانند پمپ، کمپرسور، مبدل حرارتی، تفکیك کننده، شیر و … است توسط این نرم افزار به راحتی به صورت دینامیك قابل شبیه‌سازی شدن هستند. این نرم افزار را می توان گفت قویترین نرم افزارهای موجود برای شبیه سازی جریان درون خطوط لوله نفت و گاز است و قابلیت شبیه‌سازی دینامیك لوله‌ها در شرایط مختلف را دارد. همچنین Olga می‌تواند انشعاب لوله‌ها، انتقال حرارت بین دیواره خط لوله و محیط، خوردگی لوله‌ها و … را در نظر بگیرد. محاسبات و مدلسازی Steady State نیز به منظور بررسی چالش‌ها و مشکلات جریان نیز قابل بررسی است. نکته ی قابل ذکر دیگر این می باشد که دیتا بانکی برای وارد کردن  componentهای مختلف در نرم افزار الگا وجود ندارد و اجزا توسط نرم افزار PVTSIM تعریف شده و در نرم افزار الگا بارگذاری می شود.

در حال حاضر دو کتاب به زبان فارسی در بازار موجود می باشد ولی این حقیقت وجود دارد که هیچ منبع کاملی و مناسبی چه به زبان فارسی و چه انگلیسی که قابل دسترس باشد وجود ندارد.

 

Pipesim

نرم افزار PipeSim یکی از محصولات معروف شرکت سرویس دهنده نفتی شلمبرژه می باشد که کاربرد عمده آن در زمینه شبیه سازی انواع چاه‌ها و تاسیسات سطح الارضی در عرصه مهندسی نفت می باشد و این نرم افزار در محاسبات افت فشار سیالات تك فازی و چند فازی درون خطوط لوله سطح الارضی، لوله های جداری، ادوات درون چاهی و همچنین طراحی شرایط فرآیندی و سیستم‌های فرازآوری مصنوعی چاه‌ها کاربرد فراوانی داشته و مورد استفاده بسیاری از مهندسین و متخصصین صنایع نفت و گاز خصوصا مهندسین بهره برداری قرار دارد. این نرم افزار دارای قابلیت‌ها و توانایی‌های بسیار زیاد در طراحی، حساسیت سنجی و بهینه سازی می‌باشد.

قابليت هاي نرم افزار:
شبیه سازی خطوط لوله و تاسیسات سطح الارضی
  • شبیه سازی حرکت سیالات تك فازی و چند فازی در خطوط لوله حریانی
  • شبیه سازی و مدل کردن عملکرد خطوط لوله و تجهیزات مختلف موجود در مسیر جریان و تجهیزات سرچاهی شامل پمپ، کمپرسور، مبدل گرمایی و …
  • مدل سازی و حساسیت سنجی نسبت به متغیر دلخواه در طراحی خطوط لوله عمودی و افقی
  • تولید پروفایل تغییرات دما و فشار در طول جریان
بررسی عملکرد و کارایی چاه ها تحت شرایط مختلف
  • طراحی انواع مختلف روش های تکمیل چاه
  • حساسیت سنجی بر حسب متغیرهای مختلف و بهینه سازی شرایط تکمیلی چاه
  • مدل کردن عملکرد سیال ورودی به چاه بر اساس روابط متداول
  • مقایسه شرایط اندازه گیری شده با مقادیر محاسبه شده توسط نرم افزار با روابط مختلف
طراحی و آنالیز شبکه
  • طراحی شبکه در مقیاس های عظیم
  • امکان ایجاد حلقه های پیچیده و چندگانه مرتبط با هم در خطوط لوله جریانی
  • شبیه سازی و مدل کردن چند چاه با سیستم تولید به روش فراز آوری مصنوعی در قالب شبکه
  • گردآوری و ایجاد شبکه های مختلف اعم از تولید انتقال و تزریق
  •  

پایان بخش دوم

مطالعه ادامه بحث در بخش سوم

شما هم از تجربه‌های خودتون در کار با این نرم افزارها برامون بگید.

- مطالعه بخش اول مقاله
Subscribe
Notify of
guest
2 Comments
جدیدترین
قدیمی ترین بیشترین رای
Inline Feedbacks
View all comments
Suspeneded_mind
Suspeneded_mind
2020-12-09 3:45 ق.ظ

از برنامه (PDMS(plant design management system تو قسمت نرم افزارهای مربوط به خطوط لوله و پایپینگ هم پیشنهاد میکنم محتوا بگذارید