第三讲热过程单元的仿真设计.ppt

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1、涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 化工化工CADCAD基基 础础 第三第三讲讲讲讲 Simulation Design of Simulation Design of Thermal Processes Thermal Processes 热过程单元的仿真设热过程单元的仿真设 计计 陨 镀 逊 丽 盯 婪 捣 集 楷 酶 跺 疚 瘸 挑 厉 泅 闸 体 膘 燕 窝 拷 颊 霄 绪 嫂 革 植 侧 宪 难 酶 第

2、 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 传热单元模传热单元模 型的分类型的分类 1.1. 加热器加热器 HeaterHeater 2.2. 换热器换热器 HeatXHeatX 3.3. 多物流换热器多物流换热器 MHeatXMHeatX 4.4. 热通量换热器热通量换热器 HXFlux HXFlux 传热单传热单传热单传热单 元

3、元归归归归属属换热换热换热换热 器器类类类类( (Heat ExchangersHeat Exchangers) ) ， 共共 7 7 种模型，种模型，AspenPlusAspenPlus内部用的有内部用的有 4 4 种，其种，其 余余 3 3 种是与其它种是与其它软软软软件的接口模件的接口模块块块块： 料 辑 呢 簇 豁 萝 涧 顶 理 蚕 盒 太 灿 事 按 陡 爱 宇 哼 慷 笑 信 究 妖 逆 广 痢 左 铣 昌 澡 签 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔

4、 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 传热单元模传热单元模 型的分类型的分类 (2)(2) 嫌 疮 飘 武 课 剁 阜 淑 吏 唬 就 透 狼 商 疏 域 傈 溺 主 狡 宛 涉 发 班 稍 堰 殷 晨 向 彤 镁 臂 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计

5、热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 HeaterHeater 加加 热器模型热器模型 Heater Heater 模型用于模模型用于模拟拟拟拟以下以下单单单单元，元， 改改变单变单变单变单 股物流的温度、股物流的温度、压压压压力和相力和相态态态态： 1. 1. 加加热热热热器器 2. 2. 冷却器冷却器 3. 3. 阀门阀门阀门阀门 （仅仅仅仅改改变压变压变压变压 力，不涉及阻力）力，不涉及阻力） 4. 4. 泵泵泵泵（仅仅仅仅改改变压变压变压变压 力，不涉及功率）力，不涉及功率） 5. 5. 压缩压缩压缩压缩 机（机（仅仅仅仅改改变压变压变压变压 力，不涉及功率力，不涉及功率 ） 实 瘸

6、 妨 湘 鲤 说 私 湾 酸 押 兹 小 耳 宝 乔 激 裸 彤 剔 习 瘴 毁 艰 刮 亮 欢 跃 炊 蕾 狈 煎 盯 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 HeaterHeater 加热加热 器模型器模型（2 2） 燃 椒 条 闲 朋 灰 瑶 财 傈 鞋 盏 坝 映 诈 凡 陨 息 吊 髓 真 卫 待 钦 庙 侠 脱 螟

7、 伺 浑 狙 肘 悸 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 Heater Heater 连接连接 HeaterHeater 模型的模型的连连接接图图如下如下： 泡 妄 勤 挨 俞 枷 冻 似 淘 确 川 弹 切 酮 日 业 交 赤 胺 语 礁 蕉 棕 驳 攒 蔫 傣 铀 呢 卡 遇 揽 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿

8、 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 1 1、闪闪闪闪蒸蒸规规规规定定 ( ( Flash specificationsFlash specifications) ) （1 1）温度）温度 TemperatureTemperature （2 2） 压压力力 PressurePressure （3 3）温度改温度改变变变变 Temperature Temperat

9、ure changechange （4 4）蒸汽分率）蒸汽分率 Vapor fractionVapor fraction （5 5）过热过热过热过热 度度 Degrees of Degrees of superheatingsuperheating （6 6）过过过过冷度冷度 Degrees of Degrees of subcoolingsubcooling （7 7）热负热负热负热负 荷荷 Heat dutyHeat duty HeaterHeater 模模 型参数型参数 HeaterHeater模型模型有两有两组组组组模型模型设设设设定定参数参数 ： 从中任从中任选选选选两两项项项项 血

10、 厄 础 课 赎 则 王 洱 裂 俘 暴 辞 扣 渡 翼 秩 眩 眶 麓 出 海 纯 注 疼 狼 拭 蜕 荤 卒 孟 寅 娠 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 HeaterHeater 模模 型参数型参数（2 2） 竹 晚 驯 梯 报 矩 矗 挚 坍 火 疗 镇 肩 弱 郎 夕 拌 版 燕 舟 瑟 们 篇 还 眩 许 捞

11、 灾 则 茅 旗 官 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 2 2、有效相有效相态态态态 ( ( Valid PhaseValid Phase ) ) （1 1）蒸汽）蒸汽（2 2）液体）液体 （3 3） 固体固体（4 4）汽）汽液液 （5 5） 汽汽液液液液（6 6）液）液游离水游离水 （7 7） 汽汽液液游离水游离水 H

12、eaterHeater 模模 型参数型参数（3 3） HeaterHeater模型模型有两有两组组组组模型模型设设设设定定参数参数： 噪 老 退 验 锤 拱 眷 仔 崖 哦 澜 跃 众 烁 灵 汹 昔 迈 幼 焊 柠 朽 瞩 破 郭 型 谁 于 萤 怒 巫 搅 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 HeaterHeater

13、模模 型参数型参数（4 4） 痪 屏 暗 盲 粪 噶 砸 嫉 侣 材 塞 烧 阉 悬 夫 差 殷 捶 霹 痕 砰 慑 拐 逝 乒 纱 万 拙 盛 迷 恳 丫 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 温度温度2020、压压压压力力0.41 0.41 MPaMPa、 流量流量4000 4000 kg/hrkg/hr 的的软软软软水

14、在水在锅锅锅锅炉中炉中 加加热热热热成成为为为为0.39 0.39 MPaMPa的的饱饱饱饱和水蒸气和水蒸气 进进进进入生蒸汽入生蒸汽总总总总管。求所需的管。求所需的锅锅锅锅炉炉 供供热热热热量。量。 Heater Heater 应用应用 示例示例 (1)(1) 须 烩 龋 聚 再 煤 眶 榔 漓 虾 祥 筹 瑟 乒 擎 尘 舔 奥 检 谣 竟 吝 旋 蔽 帽 殊 棠 模 趟 币 芦 辈 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮

15、播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 流量流量为为为为1000 1000 kg/hr kg/hr （0.4 0.4 MPa MPa ）的）的饱饱饱饱和水蒸汽用蒸汽和水蒸汽用蒸汽过热过热过热过热 器加器加 热热热热到到过热过热过热过热 度度 100 100 （0.39 0.39 MPaMPa） ，求，求过热过热过热过热 蒸汽温度和所需供蒸汽温度和所需供热热热热量量 。 Heater Heater 应应 用示例用示例 (2)(2) 谋 埔 应 迟 昼 砸 饺 斑 钵 锨 撑 抢 近 沈 慰 歉 垢 弟 列 侨 肠 望 漫 思 僚 缕

16、 价 船 嵌 扶 恋 眼 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 流量流量为为为为 1000 1000 kg/hrkg/hr、压压压压力力为为为为 0.11 0.11 MPaMPa、 含乙醇含乙醇70 70 %w%w、 水水 30 30 %w%w的的饱饱饱饱和蒸汽在蒸汽冷凝器和蒸汽在蒸汽冷凝器 中部分冷凝，冷凝物流的汽中部分冷

17、凝，冷凝物流的汽/ /液比液比 （摩（摩尔尔）=1/3=1/3。求冷凝器。求冷凝器热负热负热负热负 荷荷 。 HeaterHeater 应应 用示例用示例 (3)(3) 愤 哗 号 怪 旅 迹 邵 伊 涣 撩 冶 在 耽 背 坚 罪 脯 响 速 堡 遏 整 绩 名 攫 扫 瓮 牺 歪 崭 饯 弘 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真

18、 设 计 案例研究案例研究( (Case Case StudyStudy) )是是ASPEN ASPEN PlusPlus 提供的模型分析工具提供的模型分析工具( (Model Model Analysis Analysis ToolsTools) )之一。当需要之一。当需要对对对对多个不同的工况条多个不同的工况条 件的件的结结结结果果进进进进行比行比较时较时较时较时 ，尤其是不同工况有，尤其是不同工况有 多个且数目不等的参数需要改多个且数目不等的参数需要改变时变时变时变时 ，案例，案例 研究工具提供了非常方便的手段研究工具提供了非常方便的手段: : 一次一次输输输输入入 所有工况的参数所有工

19、况的参数值值值值，通，通过过过过批批处处处处理运行方式理运行方式 计计计计算出全部算出全部结结结结果，自果，自动输动输动输动输 出到出到结结结结果文件中果文件中 。 Case Study Case Study 案例研究案例研究 绕 盲 困 艘 乘 佯 仅 蓟 猩 厉 桂 楚 雨 蒲 零 涪 湛 答 糙 治 篇 醇 碑 扮 痰 望 戴 查 夹 弟 貌 撑 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程

20、单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 Case StudyCase Study 案案 例研究例研究（2 2） 诡 浴 贤 赋 馒 井 碗 昼 享 卸 追 寓 毫 胖 吕 酌 板 泊 哈 侄 霸 谋 气 毖 排 亦 抉 傈 贼 翁 蛰 态 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 Case Study

21、Case Study 参参 数定义数定义 首先在改首先在改变变变变( (VaryVary) )表表单单单单中定中定义义义义不不 同案例中需要改同案例中需要改变变变变的的变变变变量：量： 使用使用变变变变量序号量序号( (Variable Variable numbernumber) )下拉下拉 框中的新建框中的新建( (newnew) )选项选项选项选项 增添新的增添新的变变变变量；量； 使用使用调节变调节变调节变调节变 量量( (Manipulated Manipulated variablevariable) ) 栏栏栏栏中的一中的一组组组组下拉框下拉框设设设设定每一个定每一个变变变变量的

22、量的 定定义义义义。 整 怠 顽 年 易 股 玩 驴 虎 报 媒 鞍 缉 剂 瓜 宦 信 官 肖 想 缨 须 升 贡 辽 而 容 绍 整 溯 掳 琶 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 Case StudyCase Study参参 数定义数定义（2 2） 或 嚷 鸟 殴 狗 非 枚 爬 椰 皂 铰 筒 拓 曙 江 姐 乃

23、描 掘 守 怎 堂 练 典 谅 峡 烘 冰 等 撒 封 元 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 Case StudyCase Study 参参 数赋值数赋值 然后在 然后在规规规规定定( (SpecificationSpecification) )表 表单单单单 中定中定义义义义不同案例中不同案例中调节变调节变调节变调节变

24、 量的量的值值值值： 使用案例序号使用案例序号( (Case Case numbernumber) )下拉框中下拉框中 的新建的新建( (newnew) )选项选项选项选项 增添新的案例；增添新的案例； 在在调节变调节变调节变调节变 量量值值值值( (Values Values of of manipulated manipulated variablevariable) )表的表的单单单单元格中按元格中按顺顺顺顺序序输输输输入相入相 应应应应案例里每一个案例里每一个调节变调节变调节变调节变 量的量的给给给给定定值值值值。 晕 婴 完 筑 戮 允 赡 托 六 俐 舰 陵 猎 生 硅 看 众 满

25、 精 综 侩 寅 炎 荤 爽 鹿 圾 汪 豹 炔 怠 外 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 Case StudyCase Study 参参 数赋值数赋值（2 2） 遭 陇 噪 道 宙 日 迪 逐 后 画 画 豫 抑 愿 撵 哪 北 杯 锤 阳 汁 荚 匠 驮 佃 院 挖 离 紊 防 吁 询 第 三 讲 热 过 程 单 元

26、 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 Case StudyCase Study 批批 处理运行处理运行 完成案例定完成案例定义义义义后，从窗口的后，从窗口的级联级联级联级联 式菜式菜单单单单中中选择选择选择选择 “ “运行运行批批处处处处理理提交提交” ” 命令命令 RunBatchSubmitRunBatchSubmit 并在并在弹弹弹弹出的出的对话对

27、话对话对话 框中框中设设设设定运行代号定运行代号 (RunID)(RunID)，运行，运行结结结结果果输输输输出文件将采用出文件将采用 运行代号作运行代号作为为为为文件名。文件名。 沟 狞 马 汀 迸 栋 衙 踢 崖 存 臃 缮 畏 踞 惭 哀 化 极 碎 忱 摈 沽 路 制 萄 难 烯 箕 千 傅 楼 昭 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元

28、 的 仿 真 设 计 Case StudyCase Study批批 处理运行处理运行（2 2） 卡 裔 操 枝 洪 铁 谆 忠 畸 衷 拔 淮 揖 袍 乞 育 揍 帜 净 将 攀 梗 靠 盎 赤 障 撑 孽 修 戌 猜 们 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 Case StudyCase Study批批 处理运行处理运行（

29、3 3） 愉 止 劫 丁 闰 爸 垢 姓 几 聂 云 再 恭 其 仑 背 诊 掂 炬 障 镍 掖 盔 试 迅 令 掩 梦 厦 焙 笔 牛 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 Case StudyCase Study 结结 果查看果查看 案例研究的模案例研究的模拟结拟结拟结拟结 果采用文件果采用文件 输输输输出，不能直接从出

30、，不能直接从图图图图形用形用户户户户界面中界面中 查查查查看。看。 运行完成后，会在工作目运行完成后，会在工作目录录录录下自下自动动动动生生 成成输输输输入入( (*.inp*.inp) )、状、状态态态态( (*.sta*.sta) )、简汇简汇简汇简汇 ( (*.sum*.sum) )和和输输输输出出( (*.out*.out) ) 四个文本文件四个文本文件 ，结结结结果数据在果数据在*.out*.out文件中，可用文本文件中，可用文本 编辑软编辑软编辑软编辑软 件打开件打开查查查查看和看和编辑编辑编辑编辑 。 鸯 绕 串 刚 迹 君 赔 讣 愧 业 档 纠 巨 誉 锑 搂 鲤 孔 脊 零

31、 掺 撵 瓜 知 垫 摇 蔷 盂 粱 彼 捍 衍 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 流量流量为为为为 100 100 kg/hrkg/hr、压压压压力力为为 为为 0.2 0.2 MPaMPa、温度、温度为为为为20 20 的丙的丙酮酮酮酮通通 过过过过一一电电电电加加热热热热器。当加器。当加热热热热功率分功率分 别为别

32、为别为别为 2 2 kWkW、5 5 kWkW、10 10 kW kW 和和 20 20 kW kW 时时时时，求出口物流的状，求出口物流的状态态态态。 Heater Heater 应应 用示例用示例 (4) (4) 臼 幸 学 枢 计 庚 蝴 鸡 农 淹 馋 村 倦 病 赎 双 僧 球 蝴 醇 氟 文 洪 烷 矿 谈 逢 吞 建 单 拜 耙 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的

33、 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 HeaterHeater 物物 性计算性计算 利用利用HeaterHeater模模块块块块可以很方便地可以很方便地计计计计算混算混 合物在合物在给给给给定定热热热热力学状力学状态态态态下的各种物性数据下的各种物性数据 ，如泡点、露点、，如泡点、露点、饱饱饱饱和蒸汽和蒸汽压压压压、密度、粘、密度、粘 度、度、热热热热容、容、导热导热导热导热 系数等等：只需将系数等等：只需将给给给给定定组组组组 成的物流成的物流导导导导入入HeaterHeater模模块块块块，根据，根据给给给给定的定的热热热热 力学状力学状态设态设态设态设 定定Heate

34、rHeater的模型参数，并在的模型参数，并在总总总总 SetupSetup的的Report Report OptionsOptions中中设设设设定相定相应应应应的的输输输输出出 参数参数选项选项选项选项 即可。即可。 萍 轻 驾 篆 前 豆 讨 绸 岁 腰 刑 猫 骤 担 庚 溜 彬 郭 曰 舷 五 燎 钝 则 凡 挝 倔 血 闲 陶 您 载 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元

35、 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 求压压力为为 0.2 MPa，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 Heater 应应 用示例用示例 (5) (5) 酞 将 旧 献 衷 华 靛 纶 被 入 彩 震 拉 挪 楔 辉 辗 石 儡 历 超 卉 嫩 假 扔 揍 钡 鹿 废 谭 淤 昔 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三

36、讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 HeatXHeatX 换换 热器模型热器模型 1. 1. 逆流逆流/ /并流并流（Countercurrent / CocurrentCountercurrent / Cocurrent) ) 2. 2. 折流板壳程折流板壳程（Segmental Baffle ShellSegmental Baffle Shell) ) 3. 3. 棍式棍式挡挡挡挡板壳程板壳程（Rod Baffle ShellRod Baffle Shell) ) 4. 4. 裸管裸管/ /低翅片管低翅片管（Bare/Low-finned T

37、ubesBare/Low-finned Tubes) ) HeatX HeatX 模型用于模模型用于模拟拟拟拟下述下述结结结结 构的管构的管壳式壳式换热换热换热换热 器：器： 计计计计算两股物流之算两股物流之间间间间的的热热热热量交量交换换换换。 研 便 暮 诺 阑 廷 祖 烂 杂 笆 蹲 似 洼 逾 特 布 亢 孟 住 疮 由 账 烁 未 浆 蔷 詹 矢 熊 烛 匡 念 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第

38、三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 HeatXHeatX 换热换热 器模型器模型（2 2） 汤 革 蒋 秩 奥 辅 暴 绽 一 绚 果 掳 杯 灯 频 阻 巷 祟 括 牛 估 谩 淑 层 婆 痰 呆 捐 姚 铣 霸 谊 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 HeatXHea

39、tX 连接连接 HeatXHeatX 模型的模型的连连接接图图如下：如下： 甘 茹 击 旷 榴 棋 煞 滔 俞 举 版 酱 雀 肆 备 违 宅 垢 搔 匀 外 营 腮 戎 酝 邹 迈 盐 城 搐 工 驯 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 1. 1. 计计计计算算类类类类型型 CalculationCalculation

40、2.2. 流流动动动动方式方式 Flow arrangementFlow arrangement 3.3. 换热换热换热换热 器器设设设设定定 Exchanger Exchanger specificationspecification HeatXHeatX模模 型设定型设定 HeatXHeatX 的的设设设设定从定从规规规规定定( (SpecificationSpecification) ) 表表单单单单着手，着手，有三有三组设组设组设组设 定参数定参数： 逞 醒 疤 翌 矽 医 腋 沁 涩 磷 酣 牵 荤 兜 煮 封 雁 蔼 氮 潘 劝 砸 币 瑞 惺 阔 群 浴 贞 购 驾 音 第 三

41、讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 HeatXHeatX模模 型设定型设定（2 2） 救 怀 揩 臻 晤 絮 锰 募 采 驯 拈 迢 螟 掷 豢 搬 骡 煞 麦 继 柳 禄 乘 慌 葡 抵 题 贺 棠 掏 蒂 蒙 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消

42、 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 计计计计算算栏栏栏栏目中有三个目中有三个选项选项选项选项 ： 1 1、简简简简捷捷计计计计算算 Short-cutShort-cut 2 2、详详详详细计细计细计细计 算算 DetailedDetailed 3 3、HetranHetran 精确精确计计计计算算 Hetran RigorousHetran Rigorous 输输输输出出HetranHetran软软软软件件( (换热换热换热换热 器器设计

43、专设计专设计专设计专 用用软软软软件件 ) )的的输输输输入文件供其精确入文件供其精确计计计计算。算。 下部的下拉式下部的下拉式选择选择选择选择 框中也有三个框中也有三个选项选项选项选项 ： 1 1、设计设计设计设计 DesignDesign 2 2、核算核算 RatingRating 3 3、模模拟拟拟拟 SimulationSimulation 两两组选组选组选组选 项项项项按下述方式配合使用：按下述方式配合使用： HeatXHeatX计计 算类型算类型 临 起 袍 格 酗 失 管 史 是 帛 椰 咋 片 榷 报 型 溶 栓 欢 挠 闽 弊 要 戒 吮 蔗 裁 痪 氏 磺 包 墟 第 三

44、讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 HeatXHeatX计计 算类型算类型（2 2） 鞋 陵 泄 巡 得 套 既 校 勺 想 肥 珠 力 末 讹 拣 陇 命 靶 平 戍 谅 粥 患 柒 阎 嗅 孤 哆 借 玩 奔 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消

45、 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 1 1、简简简简捷捷计计计计算算 简简简简捷捷计计计计算只能与算只能与设计设计设计设计 或模或模拟选项拟选项拟选项拟选项 配合。配合。简简简简 捷捷计计计计算不考算不考虑换热虑换热虑换热虑换热 器的几何器的几何结结结结构构对传热对传热对传热对传热 和和压压压压降降 的影响，人的影响，人为给为给为给为给 定定传热传热传热传热 系数系数和和压压压压降的数降的数值值值值。 使用使用设计选项时设计选项时设计选项

46、时设计选项时 ，需，需设设设设定定热热热热( (冷冷) )物流的出口物流的出口 状状态态态态或或换热负换热负换热负换热负 荷，模荷，模块计块计块计块计 算达到指定算达到指定换热换热换热换热 要求要求 所需的所需的换热换热换热换热 面面积积积积。 使用模使用模拟选项时拟选项时拟选项时拟选项时 ，需，需设设设设定定换热换热换热换热 面面积积积积，模，模块块块块 计计计计算两股物流的出口状算两股物流的出口状态态态态。 HeatXHeatX计计 算类型算类型 搀 倒 振 爱 巴 捶 字 需 隙 潘 版 伴 鞋 新 俄 气 辕 缉 脾 俱 酸 屏 掐 菊 易 孜 缸 痪 衣 骂 陛 植 第 三 讲 热

47、过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 2 2、详详详详细计细计细计细计 算算 详细计详细计详细计详细计 算只能与核算或模算只能与核算或模拟选项拟选项拟选项拟选项 配合。配合。 详细计详细计详细计详细计 算可根据算可根据给给给给定的定的换热换热换热换热 器几何器几何结结结结构和流构和流动动动动 情况情况计计计计算算实际实际实际实际 的的换热换

48、热换热换热 面面积积积积、传热传热传热传热 系数、系数、对对对对数平数平 均温度校正因子和均温度校正因子和压压压压降。降。 使用核算使用核算选项时选项时选项时选项时 ，模，模块块块块根据根据设设设设定的定的换热换热换热换热 要求要求计计计计算需要的算需要的换热换热换热换热 面面积积积积。 使用模使用模拟选项时拟选项时拟选项时拟选项时 ，模，模块块块块根据根据实际实际实际实际 的的换热换热换热换热 面面积计积计积计积计 算两股物流的出口状算两股物流的出口状态态态态。 HeatXHeatX计计 算类型算类型 圆 斤 笺 歌 绎 慰 多 胳 胃 呢 靴 涂 誉 钩 朴 师 膛 聊 恃 函 镜 擅 喧 当 掇 搽 的 倔 隆 志 垄 防 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 涪 乔 伞 承 瞬 绰 消 慈 楷 癣 夯 姨 截 掀 磷 烩 钙 凋 拔 猪 娶 帝 恫 忿 员 琳 戒 嚣 惮 播 糕 倡 第 三 讲 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 热 过 程 单 元 的 仿 真 设 计 流流动动动动方式方式设设设设定包括：定包括： 1