课程设计第5讲aspen plus换热器的模拟

AspenPlus流程模拟培训专题ASPENPLUS热器的和化学工 培训中模说目用加热器或冷确定出口物相态加热器、冷却器两股物流的换在两个物流之多股物流的换在多股物流管壳式换热提供B-JACHetran壳式换热器程空冷换热提供B-JAC空冷换热器程错流式换热器冷却Heater—模型Heater模型有两组模型设定参 温度中 压力 温度改变Temperature 蒸汽分率Vapor 过热度Degreesof过冷度Degreesofsubcoo热负荷HeatHeater模型参数Heater模型参数Heater模型有两组模型设定参数2、有效ValidPhase蒸（3）汽—液—（7）汽—液—游离

液（4）汽—液—游离Heater模型参数Heater应用温度20℃、压力0.41MPa、流量4000kg/hr的软水在锅炉中加热成为0.39MPa的饱和水蒸气进入生蒸汽总管。求所需的锅炉Heater应用示例流量为1000kg/hr（0.4MPa）的饱和水蒸汽用蒸汽过热器加热到过热度100℃（0.39MPa），流量 1000kg/hr、压力0.11MPa、含乙醇70w、30%w（摩尔）=1/3。求冷凝器热负荷。Heater应用示例流量 100kg/hr、压力0.2MPa、温度为20 过一电加热器。当加热功率分别为2kW、5kW、10kW和20kW时，求出口物流的状态。Heater物性计利用Heater模块可以很方便地计算混合物在给定热力学状态下的各种物性数据，如泡点、、饱和蒸汽压、密度、粘度、热容、导热系数等等：只需将给定组成的物流导入Heater模块，根据给定的热力学状态设定Heater的模型参数，并在总Setup的ReportOptions中设定相应的输功能：在两个物流HeatX输入规窗口名作规定简捷或详细的计算、流动方向、换热器压降、传热系数计方法和膜系规定热侧和冷侧不同的闪蒸收敛参数和有效相态，HeatX收敛和模块规定规定壳程和规定用户定义的Fortran子程序的参数来计算整LMTD校正因子规定热流的加Cold-规定冷流的Block替换这个模块的物性、模拟选项、诊断消息水平和报告选项的浏览结果、质Detailed浏览详细的壳程和管程的结果以及关于翅片管、折流挡板和管的信规定动力学模HeatX—计算类使用设计(design)选项时，需设定热(冷)物流使用模拟(simulation)选项时，需设定换热面使用核算(ratingHeatX—详细计算用SetupSpecifications页上的简捷法核算不需要换热器结构或几何尺对于严格法核算尺寸去估膜系数（Film压降（Pressuretemperaturedifferencecorrectionfactor）HeatX具有有效值的选变计算方在简捷法模中可采在严格法模中可采LMTDCorrection（LMTD校正因子常HeatTransfer（传热系数常数换热器几何用户子程Film（膜系数常数由几何尺寸Pressure（压降出口压由几何尺寸Q=U×A×Q=U×A×F×在SetupSpecifications页上用LMTDCorrectionFactor区域输入LMTD校正因子。传热系数和膜系在简捷法核算模型中，HeatX模型不计算hc=hh

11 换热CalculateFromGeometry选项，可能需要在GeometryS TEMA No.oftube Exchanger Numberofsealingstrip Directionoftubeside Inside tobundleTEMA壳体类壳体尺GeometryS OuterTube toBundle折流挡板的几何尺对于弓形折流挡对于圆盘形折流Baffle折流挡板的切口Tube管 toBaffle壳层到折流挡板的环Rod圆盘直RingOutside环外RingInside管子的几何尺系数，在GeometryTubes（管子的几何尺寸） 管子总数Total管子长度管子直径管子的排列管子的材质管程参数还有管尺寸(Tube 内径Inner外径Outer厚度Tube直径DiameterwiregaugeHeatX对于翅片管，还需从管翅(Tube 翅片高度FinFinheight/Finrootmean翅片Fin每单位长度的翅片数/翅片厚Numberoffinsperunitlength/FinHeatX——管翅结构HeatX——管翅结构1、圆缺挡板Segmental2、棍式挡板Rod从挡板(Baffles)表单中进行选择并Segmental圆缺挡板需输入以下参所有 的挡板总 No.ofbaffles,all挡板切割分率Bafflecut(fractionof 管板到第一挡板的Tubesheetto1stbaffle挡板间距Baffletobaffle壳壁/挡板管壁/挡板

-baffleTube-baffleRod棍式挡板需输入以下参所有 的挡板总 No.ofbaffles,all圆环内圆环外

InsidediameterofOutsidediameterof支撑棍直径Supportrod每块挡板的支撑棍总 Totallengthofsupportper管嘴即换热器的物料进出接口，需从Nozzle表单中输入以下参输入壳程管嘴直径Enter sidenozzle进口管嘴出口管嘴

Inetnozzle输入管程管嘴直径Entertubesidenozzle进口管嘴出口管嘴

InletnozzleOutletnozzleHeatX最重要的是热参数结果(Thermal概 衡 换热器详 Exchanger压降/速 Pre分 HeatX概况表单给出了冷、热物流的进、出口温度、压力、蒸汽分率(Vaporfraction)，以及换热器的热负荷(Heatduty)。HeatX概况换热器详情表单给出了需要的换热器面积(Requiredexchangerarea)、实际的换热器面积(Actualexchangerarea)、清洁(Clean)和结垢(Dirty)条件下的平均传热系数(Avg.heattransfercoefficient)、校正后的对数平均温差(LMTDcorrected)、热效率(Thermaleffectiveness)和传热单元数(Numberoftransferunits)等有用的信息。压降/速度表单给出了流道压降(ExchangerPressuredrop)、管嘴压降和总压降；壳程错流(Crossflow)和挡板窗口(Windows)处的最大流速及雷诺数 等有用的信息，我们可以根据这些信息调整管程数，挡板数目和切割分率，以及管HeatXHeatX分区 。黏度大的流体［μ>（1.5～2.5）×10-3Pa·s］一般走壳程，因为 HeatX应用用1200kg/hr饱和水蒸汽(0.3加热2000kg/hr甲醇(20℃、0.3MPa)HeatX应用对上例选用下述换热器进行详细核管长：3m，管径：192mm，管数：76，排列方式：正三角，管程数：2，壳程数：1，折流板间距：150mm，折流板缺口高度：79HTFS包含内HT