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《aspen換熱器設(shè)計(jì)初步計(jì)算》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、CAPD基礎(chǔ)第五講SimulationDesignofThermalProcesses熱過(guò)程單元的仿真設(shè)計(jì)(一)傳熱單元模型的分類(lèi)加熱器Heater換熱器HeatX多物流換熱器MHeatX熱通量換熱器HXFlux傳熱單元?dú)w屬換熱器類(lèi)(HeatExchangers),共7種模型,AspenPlus內(nèi)部用的有4種,其余3種是與其它軟件的接口模塊:傳熱單元模型的分類(lèi)(2)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(mén)(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)(
2、僅改變壓力,不涉及功率)Heater加熱器模型(2)Heater——連接Heater模型的連接圖如下:1、閃蒸規(guī)定(Flashspecifications)(1)溫度Temperature(2)壓力Pressure(3)溫度改變Temperaturechange(4)蒸汽分率Vaporfraction(5)過(guò)熱度Degreesofsuperheating(6)過(guò)冷度Degreesofsubcooling(7)熱負(fù)荷HeatdutyHeater—模型參數(shù)Heater模型有兩組模型設(shè)定參數(shù):從中任選兩項(xiàng)Heater—模型參數(shù)(2)2
3、、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)(3)Heater模型有兩組模型設(shè)定參數(shù):Heater—模型參數(shù)(4)溫度20℃、壓力0.41MPa、流量4000kg/hr的軟水在鍋爐中加熱成為0.39MPa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)流量為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)
4、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)案例研究(CaseStudy)是ASPENPlus提供的模型分析工具(ModelAnalysisTools)之一。當(dāng)需要對(duì)多個(gè)不同的工況條件的結(jié)果進(jìn)行比較時(shí),尤其是不同工況有多個(gè)且數(shù)目不等的參數(shù)需要改變時(shí),案例研究工具提供了非常方便的手段:一次輸入所有工況的參數(shù)值,通過(guò)批處理運(yùn)行方式計(jì)算出全部結(jié)果,自動(dòng)輸出到結(jié)果文件中。CaseSt
5、udy—案例研究CaseStudy—案例研究(2)CaseStudy—參數(shù)定義首先在改變(Vary)表單中定義不同案例中需要改變的變量:使用變量序號(hào)(Variablenumber)下拉框中的新建(new)選項(xiàng)增添新的變量;使用調(diào)節(jié)變量(Manipulatedvariable)欄中的一組下拉框設(shè)定每一個(gè)變量的定義。CaseStudy—參數(shù)定義(2)CaseStudy—參數(shù)賦值然后在規(guī)定(Specification)表單中定義不同案例中調(diào)節(jié)變量的值:使用案例序號(hào)(Casenumber)下拉框中的新建(new)選項(xiàng)增添新的案例;在調(diào)節(jié)
6、變量值(Valuesofmanipulatedvariable)表的單元格中按順序輸入相應(yīng)案例里每一個(gè)調(diào)節(jié)變量的給定值。CaseStudy—參數(shù)賦值(2)CaseStudy—批處理運(yùn)行完成案例定義后,從窗口的級(jí)聯(lián)式菜單中選擇“運(yùn)行→批處理→提交”命令Run→Batch→Submit并在彈出的對(duì)話框中設(shè)定運(yùn)行代號(hào)(RunID),運(yùn)行結(jié)果輸出文件將采用運(yùn)行代號(hào)作為文件名。CaseStudy—批處理運(yùn)行(2)CaseStudy—批處理運(yùn)行(3)CaseStudy—結(jié)果查看案例研究的模擬結(jié)果采用文件輸出,不能直接從圖形用戶界面中查看。運(yùn)
7、行完成后,會(huì)在工作目錄下自動(dòng)生成輸入(*.inp)、狀態(tài)(*.sta)、簡(jiǎn)匯(*.sum)和輸出(*.out)四個(gè)文本文件,結(jié)果數(shù)據(jù)在*.out文件中,可用文本編輯軟件打開(kāi)查看和編輯。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)Heater—物性計(jì)算利用Heater模塊可以很方便地計(jì)算混合物在給定熱力學(xué)狀態(tài)下的各種物性數(shù)據(jù),如泡點(diǎn)、露點(diǎn)、飽和蒸汽壓、密度、粘度、熱容、導(dǎo)熱系數(shù)等等:只需將給定組成的
8、物流導(dǎo)入Heater模塊,根據(jù)給定的熱力學(xué)狀態(tài)設(shè)定Heater的模型參數(shù),并在總Setup的ReportOptions中設(shè)定相應(yīng)的輸出參數(shù)選項(xiàng)即可。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—