换热器模拟实例教程

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换热器单元仿真软件 操作说明书

换热器单元仿真软件 操作说明书

换热器单元仿真软件操作说明书欧倍尔北京欧倍尔软件技术开发有限公司2018年3月地址:北京海淀区清河永泰园甲一号建金商厦4层423室邮编:100193II-目录一工艺流程简介 (1)1.1工作原理.......................................................................................................................................11.2流程说明.......................................................................................................................................1二工艺卡片 (1)2.1设备列表.......................................................................................................................................12.2现场阀门.......................................................................................................................................22.3仪表列表.......................................................................................................................................22.4工艺参数.......................................................................................................................................3三复杂控制说明........................................................................................................................................3四控制规程 (4)4.1正常开车 (4)4.1.1开车前准备..........................................................................................................................44.1.2启动冷物流进料泵..............................................................................................................44.1.3冷物流进料..........................................................................................................................44.1.4启动热物流入口泵..............................................................................................................44.1.5热物流进料..........................................................................................................................44.2正常运行 (5)4.2.1正常工况操作参数..............................................................................................................54.2.2备用泵的切换......................................................................................................................54.3正常停车 (5)4.3.1停热物流进料泵..................................................................................................................54.3.2停热物流进料......................................................................................................................54.3.3停冷物流进料泵..................................................................................................................54.3.4停冷物流进料......................................................................................................................54.3.5E101管程、壳程泄液. (5)地址:北京海淀区清河永泰园甲一号建金商厦4层423室邮编:100193III-4.4事故处理 (6)4.4.1FV101阀卡............................................................................................................................64.4.2P101A 泵坏............................................................................................................................64.4.3P102A 泵坏............................................................................................................................64.4.4TV102A 阀卡........................................................................................................................64.4.5TV102B 阀卡.........................................................................................................................74.4.6换热器管堵..........................................................................................................................74.4.7换热器结垢严重 (7)五PID 图......................................................................................................................................................8六仿真画面 (8)一工艺流程简介1.1工作原理传热,即热交换和热传递,是自然界和工业过程中一种最普遍的热传递过程。

第5章 Hysys模拟换热过程

第5章 Hysys模拟换热过程
被指定/计算得到
指定计算热曲线的方式
Individual Heat Curve
参数 区间数(Intervals) 描述 区间的数量
露点/泡点(Dew/Bubble 为相变添加一个露点或泡点到热曲线上(温度为Y Point) 轴,Heat Flow为X 轴) (有相变体系必须选定) 步长类型(Step Type) ������ ������ ������ 独立热曲线 (Individual Heat Curve Details) 等焓(Equal Enthalpy) 等温(Equal Temperature) 自动间隔(Auto Interval.)
逆流换热器 • 当下列假设满足时,可用最简单的表达式确定: 1)两种流体均为定态流动; 2)两种流体以逆流或并流方式流动; 3)在整个换热器内传热总系数保持为常数; 4)每种流体都只有显焓的变化,具有恒定的比热容; 5)热损失可忽略不计。
传热计算方程
Q U A Tm Tm FT f ( R, S ) TLM
四、管程与壳程的确定
第二节 Hysys传热单元模型
• 换热器(Heat Exchanger) – 常规的一股热流与一股冷流的热量交换 • LNG Heat Exchanger – 多股冷流与热流的集中热量交换 • 冷却器/加热器(Cooler/Heater) – 以加热或者冷却工艺物流为目的的热量交换,仅计算 所需热负荷 • 空气冷却器(Air Cooler) – 以空气为冷却介质的热量交换,可计算所需空气量 • 火焰加热炉(加热炉)(Fired Heater (Furnace)) – 可用于计算物料加热或焚烧所需空气量、尾气质量等
二、管壳式换热器的结构
◆管壳式换热器流体的流程
一种流体走管内、称为管程,另一种流体走管外、称为壳程。 管内流体从换热管一端流向另一端一次,称为一程;对U形管换热器, 管内流体从换热管一端经过U形弯曲段流向另一端一次,称为两程.

化工流程模拟实训AspenPlus教程第6章换热器单元模拟

化工流程模拟实训AspenPlus教程第6章换热器单元模拟

6.2 换热器HeatX
Heatx的模型设定参数
3、Type选择框中有三个选项:
(1)设计 (Design) (2)核算 (Rating) (3)模拟 (Simulation)
Calculation与Type两组选项按下述方式配合使用:详细计算只 能与核算或模拟选项配合。详细计算可根据给定的换热器几何结构和 流动情况计算实际的热面积、传热系数、对数平均温度校正因子和压 降。
典型的HeatX流程连接
入口热物流
出口冷物流 倾析水 (可选)
入口冷物流
出口热物流 倾析水
(可选)
6.2 换热器HeatX
Heatx的模型设定参数
HeatX 的设定要从HeatX的 Specification页面进行操作,有 四组设定参数:
1、计算类型(Calculation) 2、流动方式(Flow arrangement) 3、运算模式(Type) 4、换热器设定(Exchanger specification)
6.2 换热器HeatX
Heatx 严格计算变量以及使用准则
变量
Pressure Drop 压降
计算方法
由出口压力计算 Outlet pressure
由几何尺寸计算 Calculate from geometry
简捷法使用准则 Default No
严格法使用准则 Yes
Default
注意:
U-methods传热系数、Film confficients膜系数的计算方法中的 相态法需要分别指定冷热两侧不同相态组合下的传热系数。
6.2 换热器HeatX
Heatx的模型设定参数
1、Calculation栏中有五个选项:
(1)简捷计算 (Short-cut) (2)详细计算 (Detailed) (3)管壳式换热器计算(Shell&Tube) (4)空冷器计算 (AirCooled) (5)板式换热器计算(Plate heat exchangers)

化工模拟软件aspen plus第6章 换热器单元模拟

化工模拟软件aspen plus第6章 换热器单元模拟

第6章换热器单元模拟作者:全本军孙兰义换热器单元模拟6.1 概述6.2 换热器Heater6.3 换热器HeatX6.1 概述1、如:开水锅炉、水杯、冰箱、空调等。

2、是许多工业部门广泛应用的通用工艺设备。

通常,在化工厂的建设中,换热器约占总投资的11%~40%。

换热器定义:换热器是用来改变物流热力学状态的传热设备。

Aspen Plus 换热器单元模块说明:模块说明功能适用对象Heater加热器或冷却器改变一股物流的热力学状态加热器、冷却器、仅涉及压力的泵、阀门或压缩机HeatX两股物流换热器模拟两股物流换热过程管壳式换热器、空冷气、板式换热器MHeatX 多股物流换热器模拟多股物流换热过程LNG 换热器等Heater模型用于模拟单股或多股物流,使其变成某一特定状态下的单股物流;也可通过设定条件来求已知组成物流的热力学状态。

Heater可以进行以下类型的单相或多相计算:1.求已知物流的泡点或者露点2.求已知物流的过热或者过冷的匹配温度3.计算物流达到某一状态所需热负荷4.模拟加热器(冷却器)或换热器的一侧5.模拟泵、压缩机、压缩机(仅改变压力,不涉及功率)进料物流(任意股)出口物流热流率(可选)热流率(可选)倾析水(可选)物料流热流入口至少一股物料流入口任意股热流可选的出口一股物料流出口一股热流可选的一股水倾析物流可选的 典型的Heater 流程连接图Heater模型设定参数闪蒸规定(Flash specifications)有效相态(ValidPhase)温度Temperature蒸汽Vapor-Only压力Pressure液体Liquid-Only温度Temperature change固体Solid-Only蒸汽分率Vapor fraction汽-液Vapor-Liquid过热Degrees of superheating汽-液-液Vapor-Liquid-Liquid过冷Degrees of subcooling液-游离水Liquid-Freewater热负荷Heatduty汽-液-游离Vapor-Liquid-Freewater Heater模型有两组模型设定参数:闪蒸规定与有效相态注意:指定压力(Pressure),当指定值>0时,代表出口的绝对压力值;当指定值≤0,代表出口相对于进口的压力降低值。

ASPEN换热器模拟实例教程

ASPEN换热器模拟实例教程

Aspen plus换热器模拟概述换热器模块Heater加热器/冷却器确定出口物流的热和相态条件换热器,冷却器,阀门,与功有关的结果不需要时的泵和压缩机HeatX双物流换热器在两个物流之间换热两股物流的换热器当知道几何尺寸时核算管壳式换热器MHeatX 多物流换热器在多股物流之间换热多股热流和冷流换热器两股物流的换热器LNG换热器Hetran管壳式换热器与BJAC 管壳式换热器的接口程序管壳式换热器包括釜式再沸器Aerotran空冷换热器与BJAC 空气冷却换热器的接口程序错流式换热器包括空气冷却器HeatX换热器1.概述HeatX有两种简捷法和严格法计算模型。

简捷法(Shortcut)计算不需要换热器结构或几何尺寸数据,可以使用最少的输入量来模拟一个换热器。

Shortcut模型可进行设计模拟两种计算,其中设计计算依据工艺参数和总传热系数估算出传热面积。

严格法(Detailed)可以用换热器几何尺寸去估算传热膜系数、总传热系数、压降、对数平均温差校正因子等。

严格法核算模型对HeatX提供了较多的规定选项,但也需要较多的输入。

Detailed模型不能进行设计计算。

可以将HeatX 的Shortcut和Detailed结合完成换热器设计计算。

首先依据给定的设计条件用Shortcut 估算传热面积,然后依据Shortcut的计算结果用Detailed 进行核算。

在使用 HeatX 模型前,首先要弄清下面这些问题:(1)HeatX能够模拟的管壳换热器类型逆流和并流换热器;弓形隔板TEMA E, F, G, H, J和X壳换热器;圆形隔板TEMA E和F壳换热器;裸管和翅片管换热器。

(2)HeatX能够进行的计算全区域分析;传热和压降计算;显热、气泡状气化、凝结膜系数计算;内置的或用户定义的关联式。

(3)HeatX不能进行进行的计算机械震动分析计算;估算污垢系数。

(3)Hesttx需要的输入规定必须提供下述规定之一换热器面积或几何尺寸;换热器热负荷;热流或冷流的出口温度;在换热器两端之一处的接近温度;热流或冷流的过热度/过冷度;热流或冷流的气相分率(气相分率为 0 表饱和液相);热流或冷流的温度变化。

Aspen Plus 换热器模拟

Aspen Plus 换热器模拟

Aspen Plus 换热器模拟1.概述在Aspen plus 中换热器主要有以下几种:概述换热器模块Heater 加热器/冷却器确定出口物流的热和相态条件HeatX 双物流换热器在两个物流之间换热MHeatX 多物流换热器在多股物流之间换热Hetran 管壳式换热器与BJAC 管壳式换热器的接口程序Aerotran 空冷换热器与BJAC 空气冷却换热器的接口程序在本次模拟中选取Heatx换热器,HeatX有两种简捷法和严格法计算模型。

简捷法(Shortcut)计算不需要换热器结构或几何尺寸数据,可以使用最少的输入量来模拟一个换热器。

Shortcut模型可进行设计模拟两种计算,其中设计计算依据工艺参数和总传热系数估算出传热面积。

严格法(Detailed)可以用换热器几何尺寸去估算传热膜系数、总传热系数、压降、对数平均温差校正因子等。

严格法核算模型对HeatX提供了较多的规定选项,但也需要较多的输入。

Detailed模型不能进行设计计算。

可以将HeatX 的Shortcut和Detailed结合完成换热器设计计算。

首先依据给定的设计条件用Shortcut 估算传热面积,然后依据Shortcut的计算结果用Detailed 进行核算。

在使用 HeatX 模型前,首先要弄清下面这些问题:(1)HeatX能够模拟的管壳换热器类型逆流和并流换热器;弓形隔板TEMA E, F, G, H, J和X壳换热器;圆形隔板TEMA E和F壳换热器;裸管和翅片管换热器。

(2)HeatX能够进行的计算全区域分析;传热和压降计算;显热、气泡状气化、凝结膜系数计算;内置的或用户定义的关联式。

—(3)HeatX不能进行进行的计算机械震动分析计算;估算污垢系数。

(3)HeatX需要的输入规定,必须提供下述规定之一换热器面积或几何尺寸;换热器热负荷;热流或冷流的出口温度;在换热器两端之一处的接近温度;热流或冷流的过热度/过冷度;热流或冷流的气相分率(气相分率为 0 表饱和液相);热流或冷流的温度变化。

aspen使用入门第6讲plus换热器的模拟(60页)

aspen使用入门第6讲plus换热器的模拟(60页)

■ 换热器方位 Exchanger orientation
■ 密封条数 Numberof sealing strip pairs
■ 管程流向 Direction of tubeside flow
■ 壳内径
Inside shell diameter
■ 壳/管束间隙 Shell to bundle clearance
5.3.2 换热器计算方程
■ 换热器的标准方程是: Q=U× A× LMTD 这里LMTD是对数平均温差,此方程用于纯逆流 流动的换热器。
■ 通用方程是: Q=U× A× F × LMTD 这里F是校正因子,考虑了偏离逆流流动的程度
■ 在Setup Specifications页上用LMTD Correction Factor区域输入LMTD校正因子。
Block Options
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全 局值。
Results
浏览结果、质量和能量平衡、压降、速度和区域分析汇总。
Detailed Results
浏览详细的壳程和管程的结果以及关于翅片管、折流挡板和管嘴 的信息。
Dynamic
规定动力学模拟的参数。
5.3.1 HeatX—计算类型
TEMA壳体类型
壳体尺寸
■ Geometry Shell页也包含了两个重要的壳 体尺寸:
· 壳体内径 · 壳体到管束的最大直径的环形面积
Outer Tube Limit 管束外层的最大直径
Shell Diameter 壳体直径
Shell to Bundle Clearance 壳层到管束的环形面积
HeatX——管程参数(2)
HeatX——管程参数(3)

化工流程模拟实训:Aspen_Plus教程_第6章换热器单元模拟

化工流程模拟实训:Aspen_Plus教程_第6章换热器单元模拟
典型的HeatX流程连接
入口热物流
出口冷物流 倾析水 (可选)
入口冷物流
出口热物流 倾析水
(可选)
6.2 换热器HeatX
Heatx的模型设定参数
HeatX 的设定要从HeatX的 Specification页面进行操作,有 四组设定参数:
1、计算类型(Calculation) 2、流动方式(Flow arrangement) 3、运算模式(Type) 4、换热器设定(Exchanger specification)
6.2 换热器HeatX
Heatx 严格计算变量以及使用准则
6.2 换热器HeatX
Heatx 严格计算变量以及使用准则
变量
计算方法
简捷法使用准则 严格法使用准则
常数Constant (由用户指定校正 系数,也可查手册)
Default
LMTD
对数平均温 差校正因子
几何尺寸 Geometry 用户子程序 User-subroutine
6.2 换热器HeatX
Heatx 严格计算变量以及使用准则
变量
Pressure Drop 压降
计算方法
由出口压力计算 Outlet pressure
由几何尺寸计算 Calculate from geometry
简捷法使用准则 Default No
严格法使用准则 Yes
Default
注意:
U-methods传热系数、Film confficients膜系数的计算方法中的 相态法需要分别指定冷热两侧不同相态组合下的传热系数。
6.2 换热器HeatX
Heatx的模型设定参数
注意:对于并流或者逆流换热来讲,热物流出口温差的表 示方法是不同的。

5.25换热器模拟计算

5.25换热器模拟计算

如果固定流量 调节出口温度,在模拟 模式下 HTRI 是失效的 。
HTRI 结果分析

1流量分率分析
流量分率

2振动带*的号要消去 3其他分析可以参考HTFS
HTFS/HTRI一些注意点

氨水,空气水,空气烃类HTFS/HTRI计算不 是很准确。 对于纯体系HTFS/HTRI的数据库是很准确的。 结果里面的壁温不是很准确可以参考。

1调整spacing间距 2切口分率 3改变管子排列方式 4 管子压降大要调整管长和管径
4.4流量分析(可以参考HTRI分析)
4.5振动分析

振动显示YES必须除掉 声音振动加消音板的位置国内没有定论 振动分析可以参考文献 振动消去一般调整折流板间距,SPACING at inlet ,管子排列方式30°,45°,加防冲板等。

二物性和物性方法输入

1 从aspen 塔引出虚拟物流导入到换热器 2 手动输入 3 HTFS自带数据库B-JAC
aspen 导入数据 再沸器为例
手动输入和自带数据库
三软件应用



3.1计算模式 Design 设计模式 用户设定的工艺压降限制和热负荷 设计出一台能满足规定的换热器 Checking 校验模式 用户指定热负荷。同时也提供物流入口条件和压降估计值 确定某台特定的换热器是否有足够的换热面积以满足用户要求。 同时计算物流的实际压降 Simulation 模拟模式 对于一台指定的换热器,用户提供物流的入口条件。 确定工艺过程的热负荷,压力变化及物流的出口条件。
HTRI 物性数据

1 从aspen 导入,要建立冷热曲线的方式。 2自带的数据库 3可以手动输入

换热器的热力数学模型及举例仿真

换热器的热力数学模型及举例仿真
R 一 1 K F





热 力数 学模型 的建 立
1 基 本 热 力数 学模 型 、
F 2F


皇 F
其 中 K为 换 热 器 总 的 换 热 系 数 ,ro 分 别 为 低 温 和 高 o 、 .r .. 温 介质 侧 的对 流 换 热 系 数 , 、 分 别 为 铜 以 及 低 温 介 质 侧 、。
污 垢 和 高温 介 质 侧 污 垢 的导 热 系数 , 、 、 分 别 为 铜 以及 低 88 8
以 板 式 冷 却 器 为 例 介 绍 一 下 如 何 建 立 换 热 器 的 热 力 数
学 模 型 。图 1 为换 热器 的原 理 图
温 介 质 侧 污 垢 和 高 温 介 质 侧 污 垢 的厚 度 , 介 质 的 通 流 截 F为
际 工 作 情 况 , 了简 化 建 模 过 程 , 满 足 工 程 需 要 的 前 提 下 为 在
换 热 器 的 平 均值 有很 多计 算 方 法 , 用 的方 法 有 算 术 平 常 均 值 、 方 根 平 均 值 、 何 平 均 值 、 数 平 均 值 和 加 权 平 均 均 几 对 值 , 虑 到在 工程 上 的 运 用 以及 计算 的 方 便 在 这 里 我 们 采 用 考 算 术 平 均 值 的方 法来 计 算 换 热 器 的 平 均 温 差
即 △ : 2 传 热 系数 的 计 算 、 () 3
可 以作 如 下 假 设 : 某 一 瞬 时 , 、 介 质 在 与 流 动 方 向垂 直 ① 冷 热
的某 一 截 面 上 的 温度 相 同 ,即把 换 热器 按 集 中参 数 处 理 , 同
时 不 计 换 热 器 壳 体 的散 热 。 如 果 冷 却 ( 热 ) 质 的 流 量 较 加 介

换热器设计实例PPT课件

换热器设计实例PPT课件

236.6
237 (根)
按单管程计算所需换热管的长度
L S
211.2
11.4m
2021/5/19
nsdo 237 3.14 0.025
5/42
第5页/共18页
按单管程设计,传热管过长,现取传热管长 l 6m ,则该换热器
的管程数为
N
p
L l
11.4 6
(2 管程)
传热管的总根数 N 237 2 474(根)
0.020 0.143 825 0.000715
3300
Pro
2220 0.000715 0.14
11.34
o
0.36
0.14 0.020
33000.55
11.341
/
3
1
487.7W/m 2
C
2.管程对流给热系数
管程流通截面积
i
0.023 i
di
di
ui i
i
0.8
cpi i i
0.4
Si 0.7850.0202 474 / 2 0.07442m2
管程流体流速、雷诺数及普兰德数分别为
ui
36.93 / 994 0.07442
0.499m/s
Rei
0.020 0.499 994 0.000728
13633
2021/5/19
Pri
4174 0.000728 0.626
4.854
11/42
第11页/共18页
i
0.023 i
di
di
ui i
i
0.8
该换热器的实际换热面积
Sp doLN nc 3.14 0.025 6 0.060 474 26 208.9m2

化工流程模拟实训:Aspen Plus教程 第6章换热器单元模拟

化工流程模拟实训:Aspen Plus教程 第6章换热器单元模拟
出口冷物流 倾析水 (可选)
入口热物流
出口热物流 倾析水 (可选)
入口冷物流
6.2 换热器HeatX

Heatx的模型设定参数
HeatX 的设定要从HeatX的 Specification页面进行操作,有
四组设定参数:
1、计算类型(Calculation) 2、流动方式(Flow arrangement)
(10)冷物流出口蒸汽分率 (Cold stream outlet vapor fraction)
(11)传热面积 (Heat transfer area) (12)热负荷 (Exchanger duty)
(13)几何条件 (Geometry)(详细计算时采用)
6.2 换热器HeatX

Heatx的模型设定参数
Heater模型有两组模型设定参数:闪蒸规定与有效相态
温度 Temperature 压力 Pressure 温度 Temperature change 蒸汽分率 Vapor fraction 过热 Degrees of superheating 过冷 Degrees of subcooling 热负荷 Heatduty
d) 饱和蒸汽宜走壳程,饱和蒸汽较清洁,表面传热系数与流速无关,
而且冷凝液易排出。 e) 流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜。
f) 需要被冷却物料一般选壳程,便于散热。
6.2 换热器HeatX

Heatx的模型设定参数
(Design) (Rating)
3、Type选择框中有三个选项:
(1)设计 (2)核算

Heatx 换热器的几何结构参数
详细计算时需输入换热器的几何结构参数。包括(以管 壳式换热器为例)壳程(Shell)、管程(Tubes)、管翅
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Aspen plus换热器模拟概述换热器模块Heater加热器/冷却器确定出口物流的热和相态条件换热器,冷却器,阀门,与功有关的结果不需要时的泵和压缩机HeatX双物流换热器在两个物流之间换热两股物流的换热器当知道几何尺寸时核算管壳式换热器MHeatX 多物流换热器在多股物流之间换热多股热流和冷流换热器两股物流的换热器LNG换热器Hetran管壳式换热器与BJAC 管壳式换热器的接口程序管壳式换热器包括釜式再沸器Aerotran空冷换热器与BJAC 空气冷却换热器的接口程序错流式换热器包括空气冷却器HeatX换热器1. 概述HeatX有两种简捷法和严格法计算模型。

简捷法(Shortcut)计算不需要换热器结构或几何尺寸数据,可以使用最少的输入量来模拟一个换热器。

Shortcut模型可进行设计模拟两种计算,其中设计计算依据工艺参数和总传热系数估算出传热面积。

严格法(Detailed)可以用换热器几何尺寸去估算传热膜系数、总传热系数、压降、对数平均温差校正因子等。

严格法核算模型对HeatX提供了较多的规定选项,但也需要较多的输入。

Detailed模型不能进行设计计算。

可以将HeatX 的Shortcut和Detailed结合完成换热器设计计算。

首先依据给定的设计条件用Shortcut 估算传热面积,然后依据Shortcut的计算结果用Detailed 进行核算。

在使用 HeatX 模型前,首先要弄清下面这些问题:(1)HeatX能够模拟的管壳换热器类型逆流和并流换热器;弓形隔板TEMA E, F, G, H, J和X壳换热器;圆形隔板TEMA E和F壳换热器;裸管和翅片管换热器。

(2)HeatX能够进行的计算全区域分析;传热和压降计算;显热、气泡状气化、凝结膜系数计算;内置的或用户定义的关联式。

(3)HeatX不能进行进行的计算机械震动分析计算;估算污垢系数。

(3)Hesttx需要的输入规定必须提供下述规定之一 换热器面积或几何尺寸; 换热器热负荷; 热流或冷流的出口温度; 在换热器两端之一处的接近温度; 热流或冷流的过热度/过冷度; 热流或冷流的气相分率(气相分率为 0 表饱和液相); 热流或冷流的温度变化。

2 HeatX 简捷计算设计条件烃物流入口温度:200℃、入口压力:0.4 MPa;流量:10000kg/hr;组成:苯50%,苯乙烯20%,水10%。

冷却水入口温度:20℃、入口压力:1.0 MPa;流量:60000 kg/hr。

烃出口气化分率为0(饱和液相);两物流无压降。

2 .1 模拟设置(1)全局设置单位设置:选用米制单位(MET)。

全局设置包括运行类型、输入模式、流率基准、环境压力、有效相和使用游离水的计算。

其中有效相:烃物流的有效相是Vapor-Ligwid-Liquid(两个液相:水-烃类)。

(2)定义用户与工程信息用户与工程信息是必须填写的,否则模拟不能运行,信息内容不受限制。

2.2 定义流程2.3 定义组份查看二元交互参数。

2.4定义物性计算方法和模型对于烃物流,用NRTL-RK物性方法,其他设置由系统默认确定。

2.5定义物流定义水入口条件:定义烃入口条件2.6 SHeterX模块定义我们重点介绍换热器单元操作模块定义是的内容。

2.6.1 Block Setup 设置(1)Block Setup Specification 页Block Setup Specification定 义应用Calculation 选择计算方法 Shortcut 简捷计算 Detailed详细计算Hetran-Rigorous Type 模拟类型 Rating 核算Design 设计计算 计算传热面积等 Simulation 模拟只计算出口条件 Flow arrangement 流程安排 Shortcut 不可选 Hot fluid 热流体Flow direction流动方向逆流Countcurrent 并流Co- current 多管程Multiplle-passesExchanger specification 计算规定 Specification 规定选择项 Exchanger area传热面积 Minimum temperature approach接近温度这里选择 Design 模型,规定Hot stream outlet vapor fraction (热物流出口气化分率)为0,即出口烃为饱和液相。

则模拟程序将给出传热面积、热负荷及其它出口参数。

(2)Block Setup LMTD 页定义对数平均温差较正因子。

Block Setup LMTDLMTD calculation option LMTD 计算方法Constant LMTD 校正因子是常数Geometry 用换热器规定和物流性质计算LMTD校正因子 Shortcut不可选择User subroutine 提供一个用户子程序来计算LMTD校正因子这里选择 Constant, LMTD 校正因子是一个常数。

(3)Setup U Methods页定义总传热系数计算方法。

Block Setup U MethodsSelected calculation选择计算方法定义methodConstant value 传热系数常数值常数Phase-specific values 指明热流和冷流的相态每个区域一个常数值Power law expression 传热系数看成物流流率的函数幂率表达式……其它 Shortcut不可选这里选择Phase-specific values,定义换热器每个传热区域传热系数,取默认值。

至此设置与输入参数完成,接下来可以进行模拟运算。

2.7 运行结果查询(1)出口物流参数计算结果(2)热计算结果3 HeatX 严格计算仍采用前面简捷模拟的例子,进行严格计算。

严格模拟需要结构尺寸数据。

设计条件烃物流温度:200℃、压力:0.4 MPa;流量:10000kg/hr;组成:苯50%,苯乙烯20%,乙苯20%,水10%。

冷却水温度:20℃、压力:1.0 MPa;流量:60000 kg/hr。

壳程烃出口气化分率为0(饱和液相)。

换热器结构尺寸壳程直径:lm;管程数:1;换热管:根数300,长3m,管心距31mm,内径21 mm,外径25 mm;所有管嘴:100 mm;折流板:5个,缺口15%。

3.1 定义流程3.2定义组份同前,略。

3.3定义物性计算方法同前,略。

3.4 定义物流同前,略。

3.5 RHeatX单元模块定义单元操作模块定义内容(Block)定义Setup 简捷或详细计算、流动方向、换热器压降、传热系数计算方法、膜系数Options 热侧和冷侧不同的闪蒸收敛参数和有效相态、HeatX 收敛参数和模块规定报告选项Geometry 壳程和管程的结构、翅片管、折流挡板、管嘴用户定义的子程序的参数来计算整个的传热系数、LMTD 、Fortran校正因子、管壁User Subroutines液体滞留量、管壁压降Hot-Hcurves 热流的加热或冷却曲线表、浏览结果表Cold-Hcurves 冷流的加热或冷却曲线表、浏览结果表Block Options 替换这个模块的物性、模拟选项、诊断消息水平、报告选项的全局值Dynamic 动力学模拟的参数3.5.1 Block Setup 设置(1)Block Setup Specification 页Block Setup SpecificationCalculation 选择计算方法Shortcut 简捷计算Detailed 详细计算Hetran-RigorousType 模拟类型Rating 核算Design 设计计算 Detailed不可选Simulation 模拟Flow arrangement 流程安排Hot fluid 热流体Flow direction 流动方向Exchanger specification 计算规定Specification 规定选择项Exchanger area 传热面积Minimum temperature approach 接近温度(2)Block Setup LMD 页计算对数平均温差校正因子。

LMTD 是平均温差,F 校正因子,校正偏离逆流流动的程度。

简捷算法中 F 是恒定的。

Block Setup LMDcalculation option LMTD 计算方法Constant LMTD 校正因子是常数Geometry 用换热器规定和物流性质计算LMTD校正因子User subroutine 提供一个用户子程序来计算LMTD校正因子(3)Block Setup Pressure Drop页定义压降计算方法。

HeatX 用 Pipeline 管线模型来计算管侧压降,可以设定压降关联式和在Setup Pressure Drop 页上 Pipeline 模型使用的液体滞留量。

Outlet Pressure 出口压力必须输入物流的出口压力或压降Calculate from geometry 依据几何尺寸计算换热器几何尺寸和物流性质计算压降Flow-dependent correlation 依据流体关联式计算压降管侧压降的关联式机理 关联式单相 Darcy定律两相 参看相关资料壳侧压降关联式机理 关联式单相弓形 Bell-Delaware单相圆盘形 Gentry两相弓形 具有两相流动的Grant关联式的Bell-Delaware方法两相圆盘形 Gentry(4)Block Setup U Methods页定义总传热系数计算方法。

严格法核算模型较简捷计算模型有Exchanger geometry,Film coefficients,User subroutine三个附加值。

Block Setup U MethodsSelected calculationmethod选择计算方法定义Constant value 传热系数常数值常数Phase-specific values 换热器每个传热区域传热系数不同,指明热流和冷流的相态每个区域一个常数值Power law expression 传热系数的看成物流流率的函数幂率表达式Exchanger geometry 依据几何尺寸和物流性质估算膜系数来计算传热系数Geometry页参数Film coefficients 依据膜系数计算传热系数 FilmCoefficients页User subroutine 依据用户子程序来计算传热系数子程序Scaling factorU correction factor 传热系数校正系数这里规定Exchanger geometry,即依据几何尺寸和物流性质估算膜系数来计算传热系数。

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