AspenPlus初級(jí)課程-傳熱單元

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初級(jí)課程ModelsforHeatTransfer傳熱單元模型傳熱單元模型的分類HeaterHeatXMHeatXHXFlux傳熱單元?dú)w屬換熱器類(HeatExchangers)，共7種模型，AspenPlus內(nèi)部用的有4種：Heater

加熱器模型Heater模型用于模擬以下單元，改變單股物流的溫度、壓力和相態(tài)：加熱器冷卻器閥門（僅改變壓力，不涉及阻力）泵（僅改變壓力，不涉及功率）壓縮機(jī)（僅改變壓力，不涉及功率）Heater——連接Heater模型的連接圖如下：2、有效相態(tài)(ValidPhase)（1）蒸汽 （2）液體（3）固體 （4）汽—液（5）汽—液—液 （6）液—游離水（7）汽—液—游離水Heater—模型參數(shù)1、閃蒸指標(biāo)(Flashspecifications)（1）溫度 （2）壓力（3）溫度增量 （4）蒸汽分率（5）過(guò)熱度 （5）過(guò)冷度（7）熱負(fù)荷

從中任選

2

項(xiàng)Heater模型有兩組模型設(shè)定參數(shù)：20℃、0.41MPa、4000kg/hr流量的軟水在鍋爐中加熱成為的飽和水蒸氣進(jìn)入生蒸汽總管。求所需的鍋爐供熱量。

Heater—應(yīng)用示例(1)1000kg/hr（0.4MPa）的飽和水蒸汽用蒸汽過(guò)熱器加熱到過(guò)熱度100℃（0.39MPa），求過(guò)熱蒸汽溫度和所需供熱量。

Heater—應(yīng)用示例(2)流量為1000kg/hr、壓力為0.11MPa、含乙醇70%w、水30%w的飽和蒸汽在蒸汽冷凝器中部分冷凝，冷凝物流的汽/液比（摩爾）=1/3。求冷凝器熱負(fù)荷。

Heater—應(yīng)用示例(3)流量為100kg/hr、壓力為0.2MPa、溫度為20℃的丙酮通過(guò)一電加熱器。當(dāng)加熱功率分別為2kW、5kW、10kW和20kW時(shí)，求出口物流的狀態(tài)。

Heater—應(yīng)用示例(4)求壓力為0.2MPa，含甲醇30%w、乙醇20%w、正丙醇20%w、水30%w的混合物的泡點(diǎn)和露點(diǎn)。

Heater—應(yīng)用示例(5)HeatX

換熱器模型逆流/并流（Countercurrent/Cocurrent)折流板殼程（SegmentalBaffleShell)棍式擋板殼程（RodBaffleShell)裸管/低翅片管（Bare/Low-finnedTubes)HeatX模型用于模擬下述結(jié)構(gòu)的管—?dú)な綋Q熱器：HeatX——連接HeatX模型的連接圖如下：3、對(duì)數(shù)平均溫差校正LMTDcorrection常數(shù)Constant幾何結(jié)構(gòu)Geometry用戶子程序

User-subr1、計(jì)算類型Calculationtype簡(jiǎn)捷計(jì)算Short-cut詳細(xì)計(jì)算Detailed

熱側(cè)——管程/殼程冷側(cè)——管程/殼程2、流動(dòng)方向Flowdirection逆流Countercurrent并流CocurrentHeatX——模型參數(shù)

HeatX

模型有四組設(shè)定參數(shù)：熱物流出口溫度(Hotstreamoutlettemperature)熱物流出口溫降

(Hotstreamoutlettemperaturedecrease)熱物流出口溫差

(Hotstreamoutlettemperatureapproach)熱物流出口過(guò)冷度(Hotstreamoutletdegreessubcooling)熱物流出口蒸汽分率(Hotstreamoutletvaporfraction)

傳熱面積(Heattransferarea)熱負(fù)荷

(Exchangerduty)幾何條件

(Geometry)冷物流出口溫度(Coldstreamoutlettemperature)冷物流出口溫降

(Coldstreamoutlettemperatureincrease)冷物流出口溫差

(Coldstreamoutlettemperatureapproach)冷物流出口過(guò)熱度(Coldstreamoutletdegreessuperheat)冷物流出口蒸汽分率(Coldstreamoutletvaporfraction)HeatX——換熱器設(shè)定

4、換熱器設(shè)定

(Exchangerspecification)

共有13個(gè)選項(xiàng)

壓降

(PressureDrop)分別指定熱側(cè)和冷側(cè)的出口壓力

(

Outletpressure)

指定值>0，代表出口的絕對(duì)壓力值指定值<0，代表出口相對(duì)于進(jìn)口的壓力降低值HeatX——簡(jiǎn)捷計(jì)算

總傳熱系數(shù)方法

(Umethods)常數(shù)(Constant)相態(tài)法(Phasespecificvalues)

冪函數(shù)(Powerlawexpression)U=Uref(Flow/Flowref)^exponent

壓降

(PressureDrop)分別指定熱側(cè)和冷側(cè)的出口壓力

(

Outletpressure)

根據(jù)幾何結(jié)構(gòu)計(jì)算

(Calculatedfromgeometry)

總傳熱系數(shù)方法

(Umethods)常數(shù)(Constant)相態(tài)法(Phasespecificvalues)

冪函數(shù)(Powerlawexpression)幾何結(jié)構(gòu)(ExchangerGeometry)傳熱膜系數(shù)(Filmcoefficients)HeatX——詳細(xì)計(jì)算

HeatX——幾何結(jié)構(gòu)（殼程1）

HeatX——幾何結(jié)構(gòu)（殼程2）

HeatX——幾何結(jié)構(gòu)（擋板1）

SegmentalBaffleHeatX——幾何結(jié)構(gòu)（擋板2）

RodBaffleHeatX——幾何結(jié)構(gòu)（管程1）

HeatX——幾何結(jié)構(gòu)（管程2）

用1200kg/hr飽和水蒸汽（0.3MPa）加熱2000kg/hr甲醇（20℃、0.3MPa）。離開換熱器的蒸汽冷凝水壓力為0.28MPa、過(guò)冷度為2℃。換熱器傳熱系數(shù)根據(jù)相態(tài)選擇。求甲醇出口溫度、相態(tài)、需要的換熱面積。