ASPEN入门培训教程讲义-10设计规定

1、第十章设计规定目的：介绍使用设计规定来满足设计要求。（1）设计规定 类似于反馈控制器 用户可把被讣算的流程参量值设置成一具体值 通过改变一个指定的变量达到目的 没有结果直接和设计规定相关 位于/data/flowsheeting options/design specs 下（2）设计规定应用步骤a）标识被测量（采集）变量-流程参量，通常是计算出的参量，用于目标函数屮（design spec define页）b）规定目标函数（spec）和目标（target）"它是规定要满足的等式（design spec spec页）。在目标函数屮用的单位是由设计规定声明的units set所规定的变量

2、类形的单位c）设置目标函数允差如果在该允差范围内满足目标函数等式，规定就收敛了（design spec spec页）d）定义被操作（改变的）变量 它是一个变量，设计规定改变它的值以满足目标函数方程（design spec vary 页）e）定义被操作（改变的）变量范围 这是范围的上限和下限，在该范围内aspen plus改变被操作变量（design spec vary页）。被改变变量的单位是由为设计规定声明的units set所规定的变量类 形的单位（3）注意 只有被输入到流程中的参量才能被改变 设计规定迭代执行计算。为被改变变量提供一个好的估值将有利于设计规定收敛。 这对于带有儿个相互关联的

3、规定的大流程尤其重要 设计规定结果能够在data/convergence/convergence b"面找至lj。打开相应的求解模 块并选择results表，可以在相应的stream/block结果表中直接查看被操作变量和/ 或被采集变量的最终值 如果设计规定不收敛： 检查被操作变量是否在它的上限或下限上- 核实在指定的被操作变量范围内是否存在解，可通过执行灵敏度分析来完成。- 检查被操作变量是否真正影响被采集变量 对被操作变量提供一个更好的初值尝试改变与设计规定相关的收敛模块特性（迭代数和步长，运算法则等）尝试把被操作变暈范南变小，或放宽目标函数允差以有利于收敛确保目标函数在被操作

4、变暈变化范【韦i内有平直曲线区间（4）设计规定举例以第二章屮苯和丙烯为原料合成异丙基苯为例，如下图:冷却器出口温度是多少才能使界丙基苯产品纯度达到98% （摩尔百分数）？ 被操作（改变的）变量是什么？冷却器出口温度 被测量（采集）变量是什么？物流product中的异丙基苯摩尔分率 要达到的规定（目标）是什么？物流product中的异丙基苯摩尔分率二0.98打开文件cumene.bkp,另存为cumene-d.bkp,如卜图所示：,for help? press flc：my simulation humresults availabl在数据浏览窗口屮，点击setup/report option

5、s,在右边的stream选项1+1选择fractionbasis中的mole （打勾），这样在结果报告中将包含组分的摩尔分率，如下图:在数据浏览窗口屮，点击flowsheeting options/design specs,如下图:输入id。ll|b aspen plus 一 cuaene-d. bkp design spec 一 data brovser1 file edit vi ew data tools run plot w i ndow help,|g|x|-l(5| x|。同旧i国吐囤圍 利 滋i吋念i卯奄21迥 十i少i ml g pjprr" end oj3 

6、3;|久|継i 闫空 design speck 型 setupe compong" 王properties± fv| streams+blocks土 | reactions£convergence三 | flowsheeting options 、y design specjs 1 setupp f" components主 f properties3 streams for help, press fl fortran| transfer_) streaii library二 balance 丿 add input prts-rtlitf+'

7、model analysis toolsi31£|aj3 id 副蠡i 申|namestatusnobject managernew.idelete!rcnatie& results summaryresults not availablefor help, press flc:hy simulationnumresults availabl点击new.添加一个新的设计规定。fortran variabledefinition1u*define|*spec |wvary | fortran | declarations点击new按扭|厂|确才grid |0j3心|么血习 刮&

8、quot;e eng 3 如囘i « z1211 團 n»|创建新的变量，木例中输入purityo-it9| x|二| file edit v-iff x|d|2旧|自|bj勒圜 电i廿wl鈿卯奄|釧 凹 屈十 圖k i 吨工i| p" grid qt 73 a|么|爪|纠tw ds-1± f s setup3 compontntx王 f| properti es 土 fa】 streams还）blocks王 f% | reactions3 （2kj convergence三. o flowsheeting options 匕 q design spec

9、g ds-l| fortranc 1 transferstream library| balanceadd inputpresrelx efeti （jj model analysis tools3 results summary习刮兀盹 3仝匱21 口豳i nilrequired input incompletefor help? press flznc:my simulation nunrequired input incomple*definej*spec | wvary | fortran | declarationsfortran variable i definition定义新创建

10、的变量，选streams （物流）、mole-frac （摩尔分率）、product. cumene （异丙基垂）。,|g| x| 二j file edit view data tools run plot window help佰i x|d|圍副 量辰j跑i危i电i滋卜打佥i卯吨i n»|唾！i a冋叫画 工iflttf3 grid oi 3闫i v |q ds-t刁币eng 3 e卜 i «|ai zl >>l 口|圖 n»|1 aspen plus - cuaene-d. bkp - desifpn spec dst - datj setup 王

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12、lect a variable category and referencevariable narr>e: |y purity categoryalblocksstreamsmodel utilitypropertyreactionscostingsubstream:component:isofkifyleekbfereferencetype:streamsubstream:component:mote-fracproductmixedcumenebenzeneproptlencumene点击close按required input incomplete设定spec选项，如下:| gr

13、id oj3 山九皿 |纠k习刮兀盹 3仝匱21 口豳i nilw ds-1± f s setup3 compontntx王 fl properti es 土 fa】 streams还)blocks王 f% | reactions3 (2kj convergence三. o flowsheeting options 匕 q design specg ds-l| fortranc 1 transferstream library| balanceadd inputpresrelx efeti (jj model analysis tools3 results summaryrequir

14、ed input incompletec:my simulation numrequired input incomple设定vary选项，如下:1厂1 越才 grid |0j3|block-varlower:upper:© ds-1©任eng 3 如i昱! «|53 21i 越i n»|打开控制面板，运行如下:aspen plus 一 cuene"*d. bkp 一 control panelbeibi二1 fileeditvi ew data tools run window help-|t9| x|。|空旧i曰|艮|学囱 利 滋卜打佥i卯

15、奄|“|申| b丄1)|巳|叫 宜|莖grid ol3» | » | | k | 创2> loop olverol method: wegstein iteration 20 converging tear streams: recycle1 vars not converged. max err/tol -0.36697e+01block: reactor model: rstoic» beginning convergence loop 50lver02 method: secant converging specs: ds13 calculation

16、sequent 白 * tolverol b reactor 占囱 $olver02 © cool 9 sepblock： coolblock: sepmodel: heatermodel: flash2» loop $0lver02 method: secantconverging specs: ds1# convergedmax err/toliteration i-0.24267e-01> loop $0lver01 method: wegstein converging tear streams: recycle convergedmax err/tolite

17、ration 21-0.45066e+00>simulationcalculations completed <1 1 >1simulation run completedc:my simulationrumresults availabl->generating results 从结果屮看出，冷凝温度为256.4f,如下图:aspen plus 一 cuened. bkp - lresults susary streams - data bros“i file edi t vitw dtit tools run plot window h«lp旧i狗剤锢圜电

18、i百m知卯奄|申| iw 丁rn画k i wi si| grid oj3 山汕几 | t |习心1*1 «|res女邂 ii莎画翊i v/i童回靈i日痂ii盹壓療q streamsf >| 哪迦i n»|®.?-s-:dlstreamsblocksconvergenceresults summaryki run statusq streamsfl convergencematerial11ilhcool-out 勺(feed| roduct jj| readoutrecyclet emperature f220.uu.upressure psi14.6036

19、.00147014 7014.70'/apor frac0.1631.0000.0000.0001.000mole flow ibmol/hr48.22980.00040.40448.2297.825was$ flow lb/h(5425.7104807.7714807 7915425710617.939volume flow cuft/hr4155.03915648.095100.22099.3194011.266enthalpy mmbtu/hr0.2071.980 0.2950.8960.088*lole flow ibmol/hrbenzene0.65240.0000.4040

20、.6520.248propylen4.400in40.0000.4044.4004c 4 t?3.995c ca-1display: |aii streams二| format: |gen_eresults available从结杲小看岀，冷凝温度为256.4f,产品屮异丙基苯的摩尔含量为0.98,如下图:'ll aspen plus cuaene-d. bkp results suaaary streaas data brovserbl目 is1 file edit vi ew data tools run plot window help-|g|x|0|口旧|鱼i圈屉|御旦滋|y|念i卯奄心i凹i画丄“|叫鱼|塁| grid习型別q streams|t 晔| «11results | >>| uj|豳| 申|raa 吐0.旺白s