AspenPlus与外部换热器设计软件的联用.ppt
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ASPEN PLUS软件在管壳式换热器设计中的应用摘要:文章介绍了ASPEN PLUS软件在管壳式换热器设计中的应用。
通过与必要的手工计算相结合,便捷高效地设计出符合中国相关标准管壳式换热器的步骤和方法。
并以一个实例来演示所提方法的简单性和有效性,所得的换热面积相比节省了 66. 7%。
关键词:换热器设计 ASPEN PLUS引言ASPEN PLUS软件是一款功能强大的化工软件、动态模拟及各类计算的软件,它几乎能满足大多数化工设计及计算的要求,其计算结果得到许多同行的认可,该软件也和其他软件一样在不断的升级。
换热器是一种实现物料之间热量传递的设备,广泛应用于化工、冶金、电力、食品等行业。
在化工装置中换热设备占设备数量的40%左右,占总投资的 35% ~46%。
目前,在换热设备中,使用量最大的是管壳式换热器,尤其在高温、高压和大型换热设备中占有绝对优势。
换热器的设计主要包括传热和阻力计算两个方面。
由于换热器的设计方法比较烦杂,且需要迭代计算,故借助于日益普及的计算机软件进行优化设计则可以极大地提高工作效率。
目前,工程上已大量使用商业软件进行换热器的计算。
最著名的专业换热器计算软件主要有成立于 1962 年的美国传热研究公司 ( HTRI)开发的 XchangerSuite 软件;成立于 1967 年的英国传热及流体服务(HTFS)开发的 HTFS 系列软件和 B-JAC 软件。
为了便于组织工业生产,换热器的设计要尽可能符合相关的行业标准。
对于管壳式换热器,国外主要标准有TEMA(TubularExchangersManu-facturersAssociation)和 ASME (American SocietyofMechanical Engineers);国内主要标准有国标 GB151-1999(管壳式换热器标准),行业标准 JB/T 4715-92(固定管板式换热器形式与基本参数)和 HG 21503-92(钢制固定式薄管板换热器)。
ASPEN PLUS软件在管壳式换热器设计中的应用摘要:文章介绍了ASPEN PLUS软件在管壳式换热器设计中的应用。
通过与必要的手工计算相结合,便捷高效地设计出符合中国相关标准管壳式换热器的步骤和方法。
并以一个实例来演示所提方法的简单性和有效性,所得的换热面积相比节省了 66. 7%。
关键词:换热器设计 ASPEN PLUS引言ASPEN PLUS软件是一款功能强大的化工软件、动态模拟及各类计算的软件,它几乎能满足大多数化工设计及计算的要求,其计算结果得到许多同行的认可,该软件也和其他软件一样在不断的升级。
换热器是一种实现物料之间热量传递的设备,广泛应用于化工、冶金、电力、食品等行业。
在化工装置中换热设备占设备数量的40%左右,占总投资的 35% ~46%。
目前,在换热设备中,使用量最大的是管壳式换热器,尤其在高温、高压和大型换热设备中占有绝对优势。
换热器的设计主要包括传热和阻力计算两个方面。
由于换热器的设计方法比较烦杂,且需要迭代计算,故借助于日益普及的计算机软件进行优化设计则可以极大地提高工作效率。
目前,工程上已大量使用商业软件进行换热器的计算。
最著名的专业换热器计算软件主要有成立于 1962 年的美国传热研究公司 ( HTRI)开发的 XchangerSuite 软件;成立于 1967 年的英国传热及流体服务(HTFS)开发的 HTFS 系列软件和 B-JAC 软件。
为了便于组织工业生产,换热器的设计要尽可能符合相关的行业标准。
对于管壳式换热器,国外主要标准有TEMA(TubularExchangersManu-facturersAssociation)和 ASME (American SocietyofMechanical Engineers);国内主要标准有国标 GB151-1999(管壳式换热器标准),行业标准 JB/T 4715-92(固定管板式换热器形式与基本参数)和 HG 21503-92(钢制固定式薄管板换热器)。
如何将ASPEN PLUS计算的结果导入到外部换热器设计软件本章讲述的是如何使用ASPEN PLUS 自带的换热器设计程序界面(HXINT)在AS PEN PLUS运行与换热器设计程序包之间传输加热/冷却曲线的数据。
本章的主题包括:§生成物性数据§开始运行 HTXINT§选择加热/冷却曲线的结果§生成界面文件§在换热器设计程序包中使用界面程序关于换热器设计程序界面用户可以使用HTXINT程序从一个ASPEN PLUS 运行程序中选择加热/冷却曲线数据,并将这些数据传输到某个能被下列换热器设计程序包读取的文件中:§B-JAC中的HETRAN§HTFS的TASC, ACOL, 以及APLE§HTFS的M-系列程序, 包括 M-TASC, M-ACOL, 以及 M-APLE§HTRI的ST, CST, ACE, PHE以及RKH用户还可以扩展由加热/冷却曲线所得到的默认数据,使其包括换热器设计程序包所需要的所有物性数据。
完成一次ASPEN PLUS 运行之后,在开始运行设计程序之前要先运行HTXINT。
HTXINT将通过一系列提示给用户以指引,为换热器设计程序选择加热/冷却曲线。
HTXINT是一个用于调用ASPEN PLUS 摘要文件工具的应用程序。
在模拟中生成物性数据HTXINT所使用的物性数据来自加热/冷却曲线,许多ASPEN PLUS单元操作模型都可以生成这种曲线。
在使用HTXINT时,用户必须先使用ASPEN PLUS 生成所需的加热/冷却曲线,对于每个想要的单元模块都要生成加热/冷却曲线(一条或多条)。
关于指定加热/冷却曲线的详细细节,请参见第10章“要求加热/冷却曲线计算”一节。
在模块的Hcurve上就可以:1.在“Property Sets”栏下选择“HXDESIGN”2.选择所需采样点的数目。
见本章“指定加热/冷却曲线的取样点数”一节3.指定压力降的数值下面各节将详细讲述以上各步骤。
AspenPlus与外部换热器设计软件的使用主要分为下面几个步骤:1 设置AspenPlus生成冷热曲线所需要用到的物性;2 在AspenPlus换热器模型/塔模型里新建冷热曲线;3 把生成的曲线数据导入到HTRI,B-Jac,HTFS软件中,利用AspenPlus simulation Engine生成一个Dat 文件;4 用HTRI,B-Jac,HTFS打开生成的DAT文件进行换热器设计计算。
下面详细说明一下用法1 设置AspenPlus生成冷热曲线所需要用到的物性数据在Data Browser->ProPerties->Pro-Sets->New 新建一个名为“PS-1”的物性集然后添加物性。
如图 1-2。
图 1图 22 在AspenPlus换热器模型/塔模型里新建冷热曲线例如:在一个塔里面设计塔顶冷凝器和塔底再沸器这样必须生成各自的曲线,以冷凝曲线为例。
A Data Browser->Blocks->T305->Condenser Hcurves->New 新建一条名为“1”的曲线。
图 3在Setup中选择一个独立变量Heat duty/Temperature/Vapor fraction和设置计算点的个数(默认为10)。
如图 3 。
在Additional Properties标签页中添加物性集。
如图 4图 4运行后保存。
3 把生成的曲线数据导入到HTRI,B-Jac,HTFS软件中。
打开AspenPlus simulation Engine窗口a 程序->AspenTech->AspenPlus XX.X->AspenPlus simulation Engine。
b 用DOS命令来到存放AspenPlus文件的文件夹下,然后使用HTXINT命令格式为“HTXINT AspenPlus 文件名”。
如图5。
c 选择换热器软件->选择单位->填写一个输出的文件名(是一个DAT文件哟)。