معرفی نرم افزار ASPEN HYSYS و کاربرد آن

اسپن هایسیس (به انگلیسی:  Aspen HYSYS)

شناخته‌ شده‌ترین نرم‌افزار شبیه‌ساز فرایند در حوزه مهندسی شیمی و نفت است.

تاریخچه نرم افزار HYSYS 

اولین نسخه نرم افزار هایسیس (HYSYS) در سال ۱۹۹۶ با عنوان HYSYS 1.1 توسط شرکت  HYprotech  تولید شد. کلمه ی HYSYS نیز از ترکیب دو عبارت HYprotech  و  SYStem   به وجود آمده است. بعدها این شرکت سازنده توسط کمپانی بزرگ AspenTech  خریداری شده و نام این نرم افزار نیز به Aspen HYSYS تغییر یافت.

ویژگی ها

نرم‌افزار هایسیس کاربر پسندترین نرم‌افزار شبیه‌سازی می‌باشد و به همین علت دانشجویان مهندسی شیمی در گام اول باید با آن آشنایی پیدا کنند. از سوی دیگر متد حل مسئله در این نرم‌افزار به گونه ای طراحی شده که سرعت حل را به شدت بالا برده و زمان حل را به کمتر از دقیقه کاهش داده‌است.

شبیه سازی در این نرم افزار هایسیس در ۶ مرحله انجام می شود که عبارتند از:

انتخاب لیست مواد: در این مرحله موادی که در شبیه سازی باید استفاده شود
را از بانک اطلاعاتی نرم افزار در لیست مواد اضافه می کنیم

انتخاب Fluid Package: با توجه به موادی که انتخاب می کنیم ، باید معادلات مناسبی برای انجام محاسبات تعادلی انتخاب شود.

تهیه برگه جریان (FlowSheet): برگه جریان دارای ۳ مشخصه است:

موازنه انرژی (Mass Balance)

محاسبات مربوط به اندازه (Sizing)

محاسبات اقتصادی (Economic Calculations)

که در نرم افزار هایسیس فقط مورد ۱ به صورت کامل دیده می شود و از بقیه موارد فقط مقدماتی آورده می شود.

قرار دادن تجهیزات عملیاتی (Unit Operation)

در این مرحله باید تجهیزات عملیاتی که برای آن واحد به آن نیاز داریم را روی صفحه شبیه سازی قرار داده و ورودی های لازم را به هرکدام بدهیم.

اجرا کردن شبیه سازی (RUN)

در نرم افزار هایسیس تجهیزات و جریان ها پس از گرفتن ورودی های لازم، خود به خود اجرا می شوند و لازم به Run کردن شبیه سازی نیست.

ارایه نتایج و بررسی آن ها (Result) : بعد از اجرا کردن شبیه سازی،نتایج باید بررسی شود و در صورت غیر عادی بودن آن ها باید شبیه سازی را اصلاح کنیم.

کاربرد نرم افزار اسپن هایسیس:

1-امکان محاسبه و بررسی خواص مواد در شرایط مختلف

همان طور که گفتیم نرم افزار هایسیس (HYSYS) کتابخانه بسیار قدرتمند دارد که
بسیاری از مواد را در خود جای می دهد.

تمامی خواص این مواد نیز در DataBase این نرم افزار موجود است که
می توان با ایجاد شرایط دمایی یا فشاری مختلف، مقادیر آن ها را مشاهد کرد و
با این# کار اثرات پارامترهای محیطی بر خواص آن ماده را شناسایی کرد.

2-بسته های ترمودینامیکی جامع

در صنایع مختلف ما با مواد خاصی سرو کار داریم که این مواد بعضا حالات غیر ایده آلی خاصی نیز دارند.

به همین دلیل برای انجام محاسبات تعادلی برای این مواد نمی توان از مدل های مرسوم استفاده کرد.

در این مواقع نرم افزار هایسیس، بسیاری از معادلات حالت خاص و مدل های محاسبه ضرایب اکتیویته را در خود دارد.

از این رو دست ما در محاسبات تعادلی برای حالات غیر ایده آل بسته نیست.

3-انجام محاسبات پیچیده در کوتاه ترین زمان با استفاده از نرم افزار هایسیس

در بسیاری از موارد با حالات غیر ایده آل در محاسبات برخورد می کنیم.

در این شرایط باید از معادلات خاصی استفاده کنیم که بعضا این معادلات، شکل پیچیده ای دارند به طوری که حل آن ها بسیار زمان بر است.

در این شرایط هایسیس هر تعداد معادله را به هر فرم در زمان بسیار کوتاهی برای ما حل می کند و جواب ها را با کمترین خطا به ما می دهد.

4-امکان پیش بینی خواص مواد در نرم افزار هایسیس

کتابخانه این نرم افزار علی رغم قدرتمند بودن برخی از مواد را در خود ندارد.

هم چنین بعضا ما با ترکیباتی سرو کار داریم که دقیقا نمی دانیم حاوی چه موادی است.

در این شرایط هایسیس با استفاده از روابط تجربی موجود در مقالات و منابع مختلف و با دریافت چند خاصیت از آن ماده، باقی خواص آن را پیش بینی می کند.

5-امکان ایجاد تغییرات و بهبود فرآیند با نرم افزار هایسیس

یکی از قابلیت های مهم این نرم افزار است که از آن غالبا برای بهینه سازی فرآیند و بهینه سازی تجهیزات استفاده می شود.

6-امکان شبیه سازی به صورت پایا و دینامیک

بسیاری از فرآیند ها در حالت دینامیک کار می کنند.

از این رو شبیه سازی آن ها باید در سیستم دینامیک انجام شود تا نتایج شبیه سازی به واقعیت نزدیکتر باشد.

در این نرم افزار در دو مود پایا و ناپایا قابلیت شبیه سازی فرآیند وجود دارد.

7 -عملیات واحد جامع در نرم افزار هایسیس

امکان شبیه سازی بسیاری از تجهیزات در این نرم افزار وجود دارد.

همچنین علاوه بر شبیه سازی یک تجهیز و محاسبه شرایط جریان خروجی از آن، می توان تخمینی از سایز آن تجهیز نیز به دست آورد که این موضوع در طراحی تجهیزات بسیار مهم و کاربردی است.

-8 قابلیت Case Study در نرم افزار هایسیس

با این امکان شما می توانید اثر تغییرات یک پارامتر را بر یک پارامتر دیگر بسنجید.

این موضوع در مطالعات آزمایشگاهی بسیار پرکاربرد است و همچنین در بحث بهینه سازی نیز می تواند بسیار کمک کننده باشد.

برای یک مهندس فرآیند یادگیری کار کردن با این نرم افزار امری ضروری است،
پس اگر میخواهید در حوزه های مربوط به مهندسی فرآیند مشغول به کار شوید باید بر این نرم افزار مسلط شوید
در واقع یادگیری نرم افزار اسپن هایسیس (Aspen HYSYS) گام اول ورود به مقوله شبیه سازی فرآیند است

امیدواریم با این مقاله توانسته باشیم شما را در شروع یادگیری این نرم افزار یاری کنیم.