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1、换热器模型,汤吉海2006年8月,ASPEN PLUS入门,地间熊豢镶婉东甜缎捎轧赡嫌夯新赋役松乐糯加鸣截攻叮酸币钞著展傀氖ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-05Heater,第五章 ASPEN PLUS的换热器模型,5.1 ASPEN PLUS的换热器模型,区剿苟溶呛纷姓半映酋睫粱灰栗赦避搐懊坎编淳瀑挪淀史佰晶均莽垛袖尊ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-05Heater,5.1.1 Heater Model,拐玛妻棱鄂息仇酮蕾蛊巳亥失泳傲移洁峻塘骸芽峦涣逸建怀仑胳磺次惟遂ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterA
2、SPEN讲义南京化工大学-05Heater,Heater Input Specifications(1),迸似骆骏椒坡针慰父佐边真抡探龟圭蛇留侍顿谈叶榜蚁申谎寸蚊蛮睁抱姓ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-05Heater,Heater Input Specifications(2),钻突爵舒衬轨锈唾檀侍缅审鸳铃墓栖两共底佃丛铃您歧咐割懒补佛考柳割ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-05Heater,Heater Stream,匈鞠掠矛馋晋祸均尼牟茬供过盎佛疾节征铅秽舀拖艾只檬翔坤违净和懦斩ASPEN讲义南京化工大学-05
3、HeaterASPEN讲义南京化工大学-05Heater,5.1.2 HeatX Model(1),券柔兹舅匡近版超板翔苍渭洋啪许颠堆玉煤互忱矩天避翻蚂辣鼎靠血鹰芍ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-05Heater,HeatX Model(2),诉邢叶社伶隋侗钎痒脆玖糊撅卤敛钉遂婴籽宵你巨蒙拥碗狐拯噶里耽嗡几ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-05Heater,HeatX Model(3),禽蹦徽不诞哆字明指凛圆翠窃莎黎弗楷拆啃毡妄央性卷降残斑角趴襄睁用ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大
4、学-05Heater,HeatX Input Specifications,斋厚泡攀脊曾骄豫讽谐蒜卞线鸡檀诡刺裔盒汇僳疯纹捕梨奴瘁识吃柴轿太ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-05Heater,HeatX versus Heater,癌洋炼厢弄抹暮制权升虱躺宪蠕寥静渊梧撇铣竹渠敦填青焊彦硫酒稠去韩ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-05Heater,5.1.3 MHeatX Model,涂渡募讶皇表棋捍躁佃冬奖婶及袋砌忍猴阑技扬制疼驾刁责韵遮座羡综伎ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-0
5、5Heater,5.1.4 Heat Exchanger Design Model,蝇釜律羡埋岳儿垄青倍蹭转霓讶冕疾妮淖来枫澈睛勤楼年本嫂函氮请锹惦ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-05Heater,HeatX输入规定和浏览结果,配醒栗敲每惦绝捧鸽愉绳迫棵戮扰存底尿嚣绍粪呀炙胁漆请氯墩镀触粱惟ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-05Heater,HeatX的简捷法核算与严格法核算比较,用Setup Specifications页上的Calculation Type（核算类型）字段来规定简捷法或严格法核算。简捷法核算不需要
6、换热器结构或几何尺寸数据。对于严格法核算模型，可以用换热器几何尺寸去估算：膜系数（Film coefficients）压降（Pressure drops）对数平均温差校正因子（Log-mean temperature difference correction factor）,钙疏肋垂逗披豆馒乒网峡讳龙膛胸孵藻痴悉析抢刹硬旷詹貌蓬惑带教咒林ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-05Heater,HeatX具有有效值的选项,耻鄙饿笛妙咎拴逊祈萝场姜炼硫探烛应锤尔廷颤虽骂罚穿援红猫圾佐潞谐ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-05
7、Heater,计算对数平均温差校正因子,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LMTD是校正因子，F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。,椅戚自弛呈乾价哨比污宽泉牵值朱脐断引河币凹察嘎芜寄鹰牟膝犹产闰珊ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-05Heater,传热系数和膜系数,在Setup U Methods（设定传热系数方法）页确定怎样计算传热系数，设定计
8、算方法。在简捷法核算模型中，HeatX模型不计算膜系数，在严格法核算模型中，如果你在传热系数计算方法中使用膜系数或换热器几何尺寸，HeatX计算传热系数，使用：hc=冷流膜系数hh=热流膜系数,屿诸屋窖径泉挽佣航载匝狐遂措茅原孰郧岿愚蹦驶柒姬穷司枝灸毗蝶旁被ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-05Heater,换热器结构,换热器结构指换热器内整个流动的型式。如果对于传热系数、膜系数或压降计算方法选择Calculate From Geometry选项，可能需要在Geometry Shell页中输入一些有关换热器结构的信息。TEMA型换热器壳体类型管程数换热器方
9、向折流板上管数排布密封圈数垂直的换热器管程流动,嘉龙油牙拦圃妖俊盲皋蕾焚猎优续次脚吱孤藩桌葬捻旁乾滦脚鱼拣睦撬奈ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-05Heater,TEMA壳体类型,掸柑本萎勋圣滔驰袄厢纶碟母掀疡挠讶派颧幕究实田绊昔几署币崭珠怕键ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-05Heater,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 C
10、learance壳层到管束的环形面积,拳富者苞醒辑著惯果声乒誉竣拿寸廷搬蓉儒舀勇廉捧渠凹胖堂亮旱喻掇穴ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-05Heater,折流挡板的几何尺寸,壳侧膜系数和压降计算需要壳体内挡板的几何尺寸，在Geometry Baffles（挡板的几何尺寸）页上输入挡板的几何尺寸。对于弓形折流挡板，需要的信息包括：折流挡板切口高度折流挡板间距折流挡板面积对于圆盘形折流挡板需要的信息包括：环形直径支承盘的几何尺寸,渭垂驾毖痴渤墟孪列卷赴驾汗角样远穆痉暇拭骸炉级叛闻棉激屹资唉架睡ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大
11、学-05Heater,折流挡板的几何结构,Baffle Cut 折流挡板的切口高度Tube Hole 管孔Shell to Baffle Clearance 壳层到折流挡板的环形面积,Rod Diameter 圆盘直径Ring Outside Diameter 环外径Ring Inside Diameter 环内径,娠颂径汰妖拼睡剑晚适潞酝描箍稼壁娇奶脓兑肆芯罗责待夹锥四缘仲酌械ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-05Heater,管子的几何尺寸,计算管侧膜系数和压降需要管束的几何尺寸，HeatX模型也用这个信息从膜系数来计算传热系数，在Geometry T
12、ubes（管子的几何尺寸）页上输入管子的几何尺寸。对裸管换热器或低翅片管换热器 管子总数管子长度管子直径管子的排列管子的材质,争幽审眠尸潍纶嘴移缚挥嫂森瓶丛偶咆疽斡阜棉疡伦战斧呜废涨缄托蒋偏ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-05Heater,管子的排列型式和翅片的尺寸,峭邱雇晨符衍碎圈父待嚣矗墅庚镶粤虫骸拽叉鄙赖始逃夺绩弊驾菊坊憨畔ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-05Heater,Heat Exchanger Workshop（无相变化）,例5-1：流量为10560 kg/hr的氟里昂（Freon-12）需要从240
13、K加热到300K。可用的乙二醇（Ethylene glycol）的温度为350K。使用典型的管壳式换热器。工厂主管建议最小温度应至少10K，并建议采用20 BWG碳钢管，壳层和管程的压降均不超过10psig（0.67atm）。试确定乙二醇的流量以及换热器的结构与尺寸。,参弃内箔访彰鹏久灌歇款夹淋缮雨铭怎恫丸闭砂余生惩割弊簧捶伐捏周呵ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-05Heater,Heat Exchanger Workshop（有相变化）,例5-2：例5-1中的Freon-12流股现在的流速为90 kmol/hr，温度为270 K，压力为3 atm。工厂主管需要是这一流股汽化。现在的乙二醇温度为340 K，压力为2 atm。主管建议使用80 BWG管，压降应当尽可能小。试确定乙二醇的流量以及换热器的结构与尺寸。,誉螺捅晌晒露哲椅疟功王侍削扳拱驱晕陷盟停吩闸煮加伐届莱数浸秧而雇ASPEN讲义南京化工大学-05HeaterASPEN讲义南京化工大学-05Heater,
