آموزش پیشرفته نرم افزار PHAST- مساله تصفیه خانه

در تاسیسات کلر زنی آب شرب با گاز کلر، معمولا دو مخزن یک تنی (هر مخزن حاوی 800 کیلو گرم کلر مایع) با فشار 8 بار بهم وصل می شوند. مخازن را استوانه ای عمودی با ارتفاع 1.5 متر و قطر 75 سانتی متر درنظر بگیرید.

1- حداکثر دمای مخزن برای نگهداری کلر در حالت مایع چند درجه است؟

2- چگونه می توانیم حالتی را که در آن 40 درصد بخار و مابقی مایع هست را مدل سازی کنیم؟

3-  پیامد تخلیه ناگهانی را محاسبه و تعیین کنید چند متر مربع با حداقل غلظت 300ppm مواجه می شود؟

4- بافرض ایجاد یک سوراخ 100 میلی متری روی دیواره از کدام سناریو باید استفاده کنیم؟

5- دبی تخلیه در حالت مایع و هم بخار با زمان چگونه تغیر خواهد کرد؟ در نسخه 8.4 می توانید حل کنید.

اینجا متریال ما کلر هست در نسخه 8.4 یکی از اتفاقات خوبی که افتاده این است که تعداد کامپوننت ها یا پیور متریال ما زیاد شده است یعنی تعداد مواد موجود در نرم افزار بیشتر شده است.

در ابتدا کلر را انتخاب می کنیم. در کنار کلر علامتی وجود دارد که نشان دهنده ی سمی بودن ماده است. علامت قابل اشتعال بودن ندارد؛ پس در حوادثی که بواسطه ی کلر اتفاق می افتد نباید به دنبال آتش سوزی و انفجار باشیم.

 Mass inventory را 800 کیلو گرم انتخاب می کنیم؛ طبق فرض سوال انتخاب کردیم. حالا ما می خواهیم به قسمت اول پاسخ دهیم. معمولا مواد را به شکل مایع نگه می داریم چون در حالت گاز در یک حجم مشخص مقدار کمی از نظر جرم می توانیم اختصاص دهیم. اما در مورد مایع با توجه به اینکه دانسیته گاها هزار برابر گاز هست می توانیم جرم بیشتری را نگه داری کنیم. به همین سبب ترجیح ما برای مخازن ذخیره سازی در صنعت به حالت مایع است.

اما در قسمت phase چند گزینه داریم گزینه اول این است که دما و فشار را وارد کنیم. گزینه دوم این است که ما دما را داریم و مایع را در حالت اشباع درنظر بگیریم؛ یعنی کلا مایع است و اگر یک اپسیلون حرارت بدهیم بخشی از آن تبدیل به بخار می شود. گزینه ی سوم حالتی است که مایع اشباعست و ما فشار آن را داریم که هشت بار بود .

قسمت اول مسئله، حداکثر دمای مخزن برای نگهداری کلر در حالت مایع را از ما میخواست پس اگر فشار هشت بار را انتخاب کنیم دمایی که به ما می دهد 30 درجه سانتی گراد است یعنی اگر ما یک اپسیلون دما را زیاد کنیم از حالت مایع به vapour در می آید. پس وقتی pressure bubble point را کلیک می کنم حداکثر دمایی که کلر در فشار هشت بار به شکل مایع است 30 درجه سانتی گراد هست

اما واقعیت این هست که ما نمیخواهیم دقیقا بحالت مایع اشباع نگه داری کنیم. به همین دلیل؛ دما را در درجه ی پایین تری ست می کنیم تا مطمئن شویم با تغیرات جزئی دمای محیط و گرم شدن محیط، کلر تبدیل به بخار نمی شود چون اگر ماده تبدیل به بخار شود در یک ظرف حجم و فشارآن افزایش پیدا میکند و در نهایت منجر به انفجار می شود.

نرم افزار مقدار liquid mole fraction را 1 نشان میدهد یعنی این ماده کلا به شکل مایع است. ما می خواهیم 0/6 شود یعنی 60 درصد مایع شود و بقیه گاز. پس چگونه تنظیم کنیم ؟ اگر من با دما و فشار کار کنم ممکن است به آن برسم. البته من تا به حال این کار را نکردم و ثانیا هدف ما معمولا این نیست که دما و فشار متغیر باشد. در پایین صفحه یک گزینه به نام mc with single aerosole وجود دارد؛ اگر این گزینه را انتخاب کنیم یعنی یک سری قطرات مایع هم در بخار وجود دارد و امکاناتی که به ما می دهد زیادتر می شود از جمله این امکانات: fraction liquid pressure و …