AspenPlus初级课程-传热单元

AspenPlus

初级课程ModelsforHeatTransfer传热单元模型传热单元模型的分类HeaterHeatXMHeatXHXFlux传热单元归属换热器类(HeatExchangers)，共7种模型，AspenPlus内部用的有4种：Heater

加热器模型Heater模型用于模拟以下单元，改变单股物流的温度、压力和相态：加热器冷却器阀门（仅改变压力，不涉及阻力）泵（仅改变压力，不涉及功率）压缩机（仅改变压力，不涉及功率）Heater——连接Heater模型的连接图如下：2、有效相态(ValidPhase)（1）蒸汽 （2）液体（3）固体 （4）汽—液（5）汽—液—液 （6）液—游离水（7）汽—液—游离水Heater—模型参数1、闪蒸指标(Flashspecifications)（1）温度 （2）压力（3）温度增量 （4）蒸汽分率（5）过热度 （5）过冷度（7）热负荷

从中任选

2

项Heater模型有两组模型设定参数：20℃、0.41MPa、4000kg/hr流量的软水在锅炉中加热成为的饱和水蒸气进入生蒸汽总管。求所需的锅炉供热量。

Heater—应用示例(1)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），求过热蒸汽温度和所需供热量。

Heater—应用示例(2)流量为1000kg/hr、压力为0.11MPa、含乙醇70%w、水30%w的饱和蒸汽在蒸汽冷凝器中部分冷凝，冷凝物流的汽/液比（摩尔）=1/3。求冷凝器热负荷。

Heater—应用示例(3)流量为100kg/hr、压力为0.2MPa、温度为20℃的丙酮通过一电加热器。当加热功率分别为2kW、5kW、10kW和20kW时，求出口物流的状态。

Heater—应用示例(4)求压力为0.2MPa，含甲醇30%w、乙醇20%w、正丙醇20%w、水30%w的混合物的泡点和露点。

Heater—应用示例(5)HeatX

换热器模型逆流/并流（Countercurrent/Cocurrent)折流板壳程（SegmentalBaffleShell)棍式挡板壳程（RodBaffleShell)裸管/低翅片管（Bare/Low-finnedTubes)HeatX模型用于模拟下述结构的管—壳式换热器：HeatX——连接HeatX模型的连接图如下：3、对数平均温差校正LMTDcorrection常数Constant几何结构Geometry用户子程序

User-subr1、计算类型Calculationtype简捷计算Short-cut详细计算Detailed

热侧——管程/壳程冷侧——管程/壳程2、流动方向Flowdirection逆流Countercurrent并流CocurrentHeatX——模型参数

HeatX

模型有四组设定参数：热物流出口温度(Hotstreamoutlettemperature)热物流出口温降

(Hotstreamoutlettemperaturedecrease)热物流出口温差

(Hotstreamoutlettemperatureapproach)热物流出口过冷度(Hotstreamoutletdegreessubcooling)热物流出口蒸汽分率(Hotstreamoutletvaporfraction)

传热面积(Heattransferarea)热负荷

(Exchangerduty)几何条件

(Geometry)冷物流出口温度(Coldstreamoutlettemperature)冷物流出口温降

(Coldstreamoutlettemperatureincrease)冷物流出口温差

(Coldstreamoutlettemperatureapproach)冷物流出口过热度(Coldstreamoutletdegreessuperheat)冷物流出口蒸汽分率(Coldstreamoutletvaporfraction)HeatX——换热器设定

4、换热器设定

(Exchangerspecification)

共有13个选项

压降

(PressureDrop)分别指定热侧和冷侧的出口压力

(

Outletpressure)

指定值>0，代表出口的绝对压力值指定值<0，代表出口相对于进口的压力降低值HeatX——简捷计算

总传热系数方法

(Umethods)常数(Constant)相态法(Phasespecificvalues)

幂函数(Powerlawexpression)U=Uref(Flow/Flowref)^exponent

压降

(PressureDrop)分别指定热侧和冷侧的出口压力

(

Outletpressure)

根据几何结构计算

(Calculatedfromgeometry)

总传热系数方法

(Umethods)常数(Constant)相态法(Phasespecificvalues)

幂函数(Powerlawexpression)几何结构(ExchangerGeometry)传热膜系数(Filmcoefficients)HeatX——详细计算

HeatX——几何结构（壳程1）

HeatX——几何结构（壳程2）

HeatX——几何结构（挡板1）

SegmentalBaffleHeatX——几何结构（挡板2）

RodBaffleHeatX——几何结构（管程1）

HeatX——几何结构（管程2）

用1200kg/hr饱和水蒸汽（0.3MPa）加热2000kg/hr甲醇（20℃、0.3MPa）。离开换热器的蒸汽冷凝水压力为0.28MPa、过冷度为2℃。换热器传热系数根据相态选择。求甲醇出口温度、相态、需要的换热面积。