Đang tải... (xem toàn văn)
Như chúng ta đã biết để thiết kế một dự án, thiết kế một quá trình sản xuất là một công việc rất phức tạp đòi hỏi chúng ta có một sự hiểu biết toàn diện về quá trình đó. Để thiết kế một quá trình sản xuất chúng ta cần phải làm từng bước một như: tạo lập và đánh giá vấn đề cần thiết kế, nghiên cứu thiết kế sản phẩm cho quá trình, khởi tạo quá trình thiết kế, xây dựng swo đồ công nghệ và các chiến lược thiết kế cụ thể, thiết kế điều khiển cho quá trình, mô phỏng quá trình, ước tính cấu hình thiết bị, tối ưu hóa, tính toán kinh tế. Như vậy có rất nhiều vấn đề để thiết kế hoàn chỉnh một quá trình sản xuất. Mặt khác để đạt được hiệu quả kinh tế thì một việc quan trong không thể thiếu là mô phỏng và tối ưu hóa. Việc mô phỏng sẽ giúp chúng ta biết được quá trình sẽ diễn ra như thế nào, việc tối ưu hóa giúp quá trình hoạt động một cách chính xác và thích hợp nhất, đồng thời giúp tạo hiệu quả kinh tế. Do đó mô phỏng và tối ưu hóa có vai trò rất quan trong trong việc thiết kế quá trình sản xuất. Dưới đây chúng ta sẽ tìm hiểu về thiết bị Optimizer (tối ưu hóa) trong phần mềm mô phỏng HYSYS
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ ĐỊA CHẤT KHOA DẦU KHÍ BỘ MƠN LỌC HĨA DẦU -oOo - BÀI TẬP TIN HỌC CHUYÊN NGÀNH Đề tài: Tìm hiểu thiết bị Optimizer Hysys Giáo viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: Nhóm 5-LHDB-K54 ThS Đồn Văn Huấn 1.Lê Văn Quân 2.Nguyễn Thanh Sơn 3.Đoàn Mạnh Thành 4.Trịnh Thị Minh Thư 5.Nguyễn Quang Tuấn 6.Nguyễn Hữu Tuấn 7.Doãn Anh Tuấn 8.Đào Văn Yên MỤC LỤC Contents MỤC LỤC 13.1.Optimizer 13.1.1 Tổng quan chung Optimizer 13.1.2 Bảng Configuration 13.2 Original Optimizer 13.2.1 Bảng Variables 13.2.2 Bảng Functions 13.2.3 Parameters Tab .10 13.2.4 Monitor Tab 12 13.2.5 Optimization Schemes 12 13.2.6 Các mẹo tối ưu hóa (optimizer tips) 16 13.3 Bộ tối ưu hóa Hyprotech SQP .17 13.4 Tối ưu hóa lựa chọn - SELECTION OPTIMIZATION .23 13.4.1 THẺ SELECTION OPTIMIZATION 24 13.5.Ví dụ : Original Optimizer 34 13.5.1 Tối ưu hóa tồn q trình UA 40 13.6 Ví dụ việc tối ưu hóa MNLP 45 13.6.1 Thiết lập NLP .50 13.6.2 Thiết lập MINLP 56 13.7.Tài liệu tham khảo 60 KẾT LUẬN 61 MỞ ĐẦU Như biết để thiết kế dự án, thiết kế trình sản xuất cơng việc phức tạp địi hỏi có hiểu biết tồn diện q trình Để thiết kế q trình sản xuất cần phải làm bước như: tạo lập đánh giá vấn đề cần thiết kế, nghiên cứu thiết kế sản phẩm cho trình, khởi tạo q trình thiết kế, xây dựng swo đồ cơng nghệ chiến lược thiết kế cụ thể, thiết kế điều khiển cho q trình, mơ q trình, ước tính cấu hình thiết bị, tối ưu hóa, tính tốn kinh tế Như có nhiều vấn đề để thiết kế hồn chỉnh q trình sản xuất Mặt khác để đạt hiệu kinh tế việc quan thiếu mô tối ưu hóa Việc mơ giúp biết trình diễn nào, việc tối ưu hóa giúp q trình hoạt động cách xác thích hợp nhất, đồng thời giúp tạo hiệu kinh tế Do mơ tối ưu hóa có vai trị quan trong việc thiết kế trình sản xuất Dưới tìm hiểu thiết bị Optimizer (tối ưu hóa) phần mềm mơ HYSYS 13.1.Optimizer HYSYS bao gồm trạng thái ổn định với nhiều thay đổi Optimizer Một dịng q trình bạn xây dựng thu giải pháp hội tụ, bạn sử dụng Optimizer để tìm điều kiện hoạt động tối giản ( tăng tối đa) Objective Function Hướng thiết kế đối tượng HYSYS làm cho Optimizer mạnh, chọn ngẫu nhiên khoảng rộng biến q trình cho việc tối ưu hóa bạn Optimizer tự làm chủ Spreadsheet cho việc định nghĩa Objective Funciton, biểu diễn mối quan hệ sử dụng Tính linh hoạt phương pháp cho phép bạn, cho ví dụ, cấu trúc Objective Function thuận lợi cho giá trị lớn nhất, tiện ích nhỏ Exchange UA nhỏ Các thuật ngữ sử dụng để diễn tả Optimizer Thuật ngữ Định nghĩa Primary Có nhiều biến quan trọng từ dịng q trình giá trị để tối giản Variable tay hàm mục tiêu Bạn cài đặt giới hạn cho tất biến bản, chúng sử dụng để cài đặt phạm vi nghiên cứu cho tiêu chuẩn hóa Objective Các hàm tối giản tăng tối đa Có nhiều tính linh Function hoạt việc diễn tả Objective Function; biến cở quan trọng hàm định nghĩa trọng phạm vi Optimizer Speadsheet, chúng có nhiều khả dịng q trình phổ biến Constraint Các hàm quan hệ bất phương trình phương trình xác Functions định Optimizer Spreadsheet Một ví dụ quan hệ biến sản phẩm phù hợp bất phương trình ( -A*B < K) Các phương pháp Box, Mixed Sequential Quadratic Programming có biến cho quan hệ nhỏ với bất phương trình Chỉ phương pháp Original Hyprotech SQP vận dụng mối quan hệ phương trình Các phương pháp Fletcher-Reeves có thay đổi cho vấn đề tối ưu hóa khơng quan hệ Bạn có khả xác định không Optimizer Function thiết lập, làm để đạt đến giải pháp Optimizer Bạn thiết lập thông số sử dụng Optimization Scheme, the Number of Iteration Tolerance 13.1.1 Tổng quan chung Optimizer Để mở Optimizer, chọn lệnh Optimizer từ menu Similation, ấn F5 Khi bạn mở Optimizer lần đầu, xuất hình Số lượng bảng Optimizer hiển thị thay đổi phụ thuộc vào hình thức bạn chọn Optimizer Bảng đầu, gọi bảng Configuration, khơng giữ ngun nội dung hình thức Optimizer mà bạn chọn Có ba nút thay đổi hiển thị Optimizer, khơng có nội dung mà bảng hiển thị, hình thức Optimizer lựa chọn Nút Miêu tả Delete Xóa bỏ tất thông tin từ Optimizer Spreadsheet Spreadsheet Truy cập Spreadsheet chuyên dụng Optimizer Start/Stop Khởi động dừng việc tính tốn Optimizer Một hàm mục phải xác định trước bắt đầu tính tốn 13.1.2 Bảng Configuration Bảng Configuration cho phép bạn chọn phương thức Optimizer mà bạn muốn, lựa chọn nút thích hợp nhóm Data Model HYSYS có hình thức Optimizer: Original Mặc định lựa chọn từ HYSYS 2.4 Hướng dẫn phần 13.2-Original Optimizer cho nhiều thông tin Hyprotech SQP Optimizer thay đổi cho HYSYS 3.0 Hướng dẫn mục 13.3Hyprotech SQP Optimizer cho nhiều thông tin MDC Optim Lựa chọn Optimization từ HYSYS 2.4 Hướng dẫn chương 3Optimizer Aspen RTO Reference Guide cho nhiều thông tin DataRecon Lựa chọn DataRecon từ HYSYS 2.4 Hướng dẫn chương 5DRU Overview Aspen RTO Reference Guide cho nhiều thông tin Selection Optimization Lựa chọn Selection Optimization thay đổi cho HYSYS 3.1 Hướng dẫn mục 13.4-Selection Optimization cho nhiều thông tin 13.2 Original Optimizer Để truy cập Original Optimizer: Trong bảng Configuration, chọn nút Orginal nhóm Data Model, hiển thị hình Original Optimizer hiển thị bao gồm bảng tiếp theo: Configuration Variable Function Parameters Monitor Khi bảng Configuration xuất nói đến phần 13.1.2-Configuration Tap, trình bày dựa mục bảng 13.2.1 Bảng Variables Khi bạn làm xuất Optimizer lần đầu, bảng Variables xuất hình dưới: Trong bảng Variables, bạn nhập biến giá trị nhỏ lớn cho hàm mục tiêu Một vài biến q trình thay đổi sử dụng biến Có thể thêm biến qua Variables Navigator nút đáy bảng cho phép bạn thay đổi tay Nút Add Miêu tả Cho phép bạn them biến sở Khi bạn kích vào nút xuất Variable Navigator, bạn chọn biển mà bạn muốn từ danh sách hiển thị Edit Cho phép bạn chỉnh sửa biến sở chon cho biến cần thay đổi mà bạn muốn Delete Cho phép bạn xóa bỏ biến lựa chọn Save Curent Chứa giá trị thiết lập lại Reset Current Thiết lập lại giá trị cho giá trị cài đặt lại Tất biến phải giới hạn dưới, biến sử dụng tiêu chuẩn hóa Primary Variable: Giới hạn cho Primary Variable nên chọn dịng q trình sở để đạt tồn phạm vi Ví dụ, giả sử Primary Variable có Molar Flow dịng ngun liệu từ bề mặt ống trao đổi nhiệt Nếu Molar Flow thấp, tổn thất nhiệt độ dẫn đến trao đổi nhiệt ống, tính tốn Optimizer dừng lại Trong trường hợp này, giới hạn lựa chọn cho tổn thất nhiệt không xảy 13.2.2 Bảng Functions Bảng Functions bao gồm miền, nút nhóm Constraints Functions Optimizer có Spreadsheet mà sử dụng dành cho phát triển hàm mục tiêu,như vài mối quan hệ hàm sử dụng Optimizer Spreadsheet đồng hoạt động Spreadsheet, gắn liền với biến trình kéo xuống làm giảm, sử dụng Variable Navigator Một biến trình cần thiết kết nối đến Spreadsheet, bạn xấy dựng Objective Function số quan hệ sử dụng cú pháp tiêu chuẩn Bạn rõ Objective Function trường Cell Giá trị hàm mục tiêu cung cấp hiển thị bên trường Cell Hơn nữa, hàm mục tiêu rõ vị trí đâu mà bạn xác định giá trị nhở nhất, lớn hàm mục tiêu Constraint Function có nơi mà bạn rõ bên trái hay bên phải hàm quan hệ ( LHS cột RHS Cell) Chỉ rõ mối quan hệ cột giá trị bên trái bên phải ( LHS>RHS, LHS