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Guia HYSYS

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  • Termodinmica para Ingeniera Qumica con el Simulador HYSYS

    Elaborado por Ing. Segundo Alberto Vsquez Llanos Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo

    Facultad de Ingeniera Qumica e Industrias Alimentaras PERU

    XVI COLAEIQ LOJA ECUADOR

  • Ing. Segundo Vsquez Llanos XVI COLAEIQ

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    1. AYUDA en HYSYS

    On-line Lnea de status, Object Status Window, Trace Window F1: Ayuda de contexto

    Documentacin HYSYS: http://www.hyprotech.com http://prosys.korea.ac.kr/~tclee/hysys/manual/

    Customization Guide: Lenguaje propio de macros e integracin con Visual Basic.

    Dynamic Modeling: Simulacin dinmica. OLI Interface: Modelizacin de sistemas con presencia de

    electrolitos. Operations Guide: Descripcin detallada de las corrientes y los

    bloques de construccin del diagrama de flujo. Descripcin de las utilidades.

    Simulation Basis: Modelos termodinmicos, propiedades, componentes, reacciones, etc.

    Tutorials & Applications: Conceptos bsicos, descripcin de tutoriales.

    Users Guide: Uso de la interface. RTO Reference Guide: Optimizacin y reconciliacin de datos. Clean Fuels User Guide: Modelado termodinmico para sistema de

    eliminacin de azufre en combustibles. OLGA Link User Guide: Enlace a OLGA2000 (simulacin dinmica

    de conducciones).

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    2. Seleccin de las Unidades de Preferencia Si el enunciado del problema esta en unidades inglesas, el trabajo es ms fcil para HYSYS, caso contrario tendremos que configurar las unidades, procediendo de la siguiente manera: 1. Vamos al men Tools luego seleccionamos Preferences. 2. Clic en la etiqueta Variable.

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    3. En la caja Available Units Sets, podemos seleccionar las unidades por defecto en el sistema ingles (Field) o en el sistema internacional (SI o EuroSI).

    4. En la caja Display Units, vemos que la temperatura est en C, la presin est en KPa y el flujo est en Kmol/h y Kg/h. Sin embargo, si se tiene unidades diferentes al sistema seleccionado por ejemplo la presin est en atm y la temperatura est en K. Para cambiarlo presionamos el botn Clone.

    5. Un nuevo Available Unit Set aparecer con el nombre NewUser#. Donde # representa un numero seleccionado por HYSYS. Pulsamos en la caja Unit Set Name para asignarle un nombre a nuestro conjunto de unidades.

    6. En la caja Display Units, seleccionamos las unidades que queremos cambiar, para nuestro caso cambiamos la presin en atm y la temperatura en K.

    7. Despus de haber cambiado las unidades, cerramos la ventana preferences y retornamos al PFD. De esta manera queda configurado las unidades que se van a utilizar en la simulacin.

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    3. Generando el Reporte de Resultados

    1. Vamos al men Tools y seleccionamos la opcin Reports (Ctrl+R). 2. Clic en el botn Create 3. En el casillero Report Name aparece el nombre de Report1, aqu podemos

    dejar el nombre por defecto o podemos asignarle un nuevo nombre, por ejemplo Reporte Flash.

    4. Clic en el botn Insert Datasheet. 5. Seleccionar Workbook Main para el Objecto. 6. Presionar el botn Add, luego el botn Done. Nos retornar a la ventana

    Report Builder.

    7. Seleccione el Datasheet que ha creado luego presione el botn Preview.

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    8. Presione el botn Format/Layout. Aparecer una ventana conteniendo las opciones para el formato del informe. Seleccione los casilleros Shading, Line Numbers, Thick Border e Indicate User Specified. Tambin puede seleccionar el tamao, la orientacin y los mrgenes del papel. Cerramos la ventana Report Format and Layout.

    9. Si queremos imprimir o configurar la impresin presionamos los botones Print o Print Setup, para cerrar el reporte presionamos el botn Close. Nos retornar a la ventana Reporter Builder.

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    4. Caso Prctico (Solucin Manual y con HYSYS) Comprimir una corriente de aire (20 C, 1 bar, 300 Kg/h) con un compresor de desplazamiento positivo hasta 6 bares.

    Calcular la temperatura de salida, C, y la potencia del compresor, KW.

    Solucin manual:

    Tabla A.17 Yunus Cengel

    Estado 1: P1 = 1 bares T1 = 20 C (293.15 K) m = 300 Kg/h

    T, K h, KJ/Kg 290 290.16

    293.15 h1 295 295.17

    h1 = 293.3163 KJ/Kg

    T, K Pr 290 1.2311

    293.15 Pr1 295 1.3068

    Pr1 = 1.2788

    Estado 2: P2 = 6 bares

    1

    212 *PrPr P

    P=

    Pr2 = 7.6728

    Pr2 h, KJ/Kg 7.268 482.49

    7.6728 h2 7.824 492.74

    h2 = 489.952 KJ/Kg

    Pr2 T, K 7.268 480

    7.6728 T2 7.824 490

    T2 = 487.28 K 214.13 C

    ( ) KgKJshhKgW 952.4893163.293*36001*300 =

    W = 16.386 KW

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    Solucin HYSYS: Etapas de Definicin del Proceso 1 Preferencias de la simulacin (denominacin de corrientes, unidades,

    formatos,) 2 Modelos (termodinmicos y empricos): equilibrio entre fases, cinticas de

    reaccin, calculo de propiedades, 3 Diagrama de flujo: operaciones y conectividad. 4 Variables de operacin.

    Figura: Secuencia de Definicin

    PREFERENCIAS DE LA SIMULACION /Tools / Preferences / Variables / Units: EuroSI (la presin en bares) Cerrar (X) /File / New / Case /File / Save: Compresor_1.hsc

    SIMULATION BASIS MANAGER Components

    Master component list: View o Match: Air [Add pure]

    Cerrar (X) Fluid Pkgs: Add

    Prop Pkg o Filter: EOSs o Base Property Package: Peng Robinson

    Cerrar (X)

    Enter Simulation Environment:

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    SIMULATION ENVIRONMENT F12 / Categories / Rotating Equipment / Compressor [Add] o de la paleta de

    objetos (F4) K-100 / Design / Connections (Ventana de dialogo del compresor)

    Inlet: Alimentacin

    Outlet: Salida Energy: Potencia

    K-100 / Design/ Parameters

    Operating Model: Reciprocating Efficiency: Adiabatic Efficiency / 100 %

    K-100 / Worksheet / Conditions / Corriente Alimentacin: Temperature: 20 C Pressure: 1 bares Mass Flow: 300 Kg/h

    K-100 / Worksheet / Conditions / Corriente Salida: Pressure: 6 bares

    K-100 / Worksheet / Composition / Corriente Alimentacin:

    Air: 1 [OK] K-100 / Worksheet / Conditions / Corriente Salida (Resultado)

    Temperature: 215.8 C K-100 / Design/ Parameters (Resultado)

    Duty: 16.4387 KW Cambiar especificaciones: borrar la presin de la corriente de salida (Supr) e ingrese la temperatura de 300 C, compare los valores trabajando con eficiencia de 75 % por defecto.

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    5. Paso a Paso con HYSYS

    Para acceder a HYSYS, pulse el botn Inicio, Programas, Hyprotech, HYSYS 3.0.1, HYSYS

    o pulse en el icono que se encuentra en el escritorio de Windows. Esta es la pantalla que vera al comenzar.

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    Luego, para asegurarse que esta usando el juego correcto de unidades, pulse el botn Tools, luego seleccione Preferences y pulse la etiqueta Variables.

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    Selecciones las unidades que desee luego cierre el cuadro de dialogo. Para crear una nueva simulacin, haga clic en el men File, New, Case o presiona las teclas [ctrl+N] o pulse en el icono (New Case) que se encuentra en la barra de herramientas. Esta es la pantalla que ver al hacer clic en File/New/Case:

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    En la etiqueta Components seleccionamos los componentes que deseamos haciendo doble clic sobre ellos. O bien resalte el componente y haga clic en la etiqueta Add pure. Puede encontrar los componentes que busca arrastrando la barra lateral, escribiendo el nombre o formula qumica en el campo Match. Si ha seleccionado un componente por error y desea removerlo resalte el componente en la lista de componentes y presione el botn Remove Comps. Tambin es posible cambiar el orden de los componentes pulsando sobre el botn Sort List. Una vez elegidos todos los componentes cierre e