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换热器模块

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2.换热器介绍

2.换热器介绍

适用 工况
型号 项目 序 号
B R K 3 0 5 0 0 × 7 0 0
BRK40
BRK-50
BRK-60
BRK70
BRK80
BRK-100
1
外型尺寸
500× 800
500×900
600×900
600× 1000
600× 1100
700×1200
2
工作 压力
热侧（MPa） 冷侧（MPa） 热侧（℃）
公称压 力
φ25×2 0.0044/ 0.0049 0.0082/ 0.0090 7.38/ 8.01 0.0138/ 0.0152 0.0063/ 0.0069 0.0188/ 0.0208 0.0088/ 0.0097 0.0374/ 0.0412 0.0173/ 0.0190 7.92/ 8.82 14.76/ 16.20 1.0 24.84/ 27.36 11.24/ 12.42 33.84/ 37.44 15.84/ 17.46 67.32/ 74.16 31.14/ 34.20 1.6 2.5 0.6 1.0 1.6 2.5 0.25 0.6
2
180
40/41.99
55/57.68
85/86.74
600
1
269
60/62.7
85/83.88
125/126.13
2
266
60/32.05
80/82.94
125/14.72
700
1
379
90/88.41
120/118.17
175/177.71
2
358
85/83.51
110/111.62
165/167.85

泵压缩机消防阀门管线换热器等模块符号

泵压缩机消防阀门管线换热器等模块符号
MMMMMRS管式换热器翅片管换热器板式换热器重沸器加热器空气预热器翅片管式换热\P器（带风扇）管壳式冷却器大气冷却器端点断开符号}箭头2}箭头1}管线接续图符号3}管线接续图符号1}管线接续图符号2}界区接续图符号2}界区接续图符号1}端点插入等三角箭头}端点插入长三角箭头}就地插入长三角箭头}就地插入等三角箭头}管线坡度02}管线夹套}管线伴热}管线坡度01}管线交点断开}软管}电磁或声信号线}内部软连接线}毛细管}电压信号线}气压信号线}双点划复线}单点划复线}中心复线}实复线}虚复线}方点划线}圆点划线}双点划线}单点划线}单中心线}单虚线}单实线}单线联锁仪表3}{\fSimSun|b0|i0|c134|p54{\fSimSun|b0|i0|c134|p54单线联锁仪表2}{\fSimSun|b0|i0|c134|p54双线联锁仪表}双线就地仪表}双线就地盘仪表}双线就地盘后安装仪表}双线进控制室仪表}单线进}DCS{\fSimSun|b0|i0|c134|p54双线进}DCS{\fSimSun|b0|i0|c134|p54双线架表仪表}辅助控制室或就地计\P算机显示操作仪表}单线就地盘仪表}单线就地盘后安装仪表}单线进控制室仪表}单线进}DCS{\fSimSun|b0|i0|c134|p54单线进}DCS{\fSimSun|b0|i0|c134|p54带继动器的就地安装仪表}单线架表仪表}单线其它仪表}单线联锁仪表1}单线就地仪表}仪表}保温法兰连接}正常通过圆盲板}正常通过8自盲板}正常切断圆盲板}正常切断8自盲板}管端盲板}管间法兰2}管间法兰1}管端法兰}法兰}管线上物流号标注框}物流衔接框}G2-3F-201乙烯操作数据框}物料}送风式空冷器}取样冷却器}浸没实冷却器（}PFD{\fSimSun|b0|i0|c134|p2浸没实冷却器（}PID{\fSimSun|b0|i0|c134|p2套管式换热器}喷淋式换热器}螺旋板式换热器}套管式换热\P器（冷却器）}板翅式换热器}换热器简图}板式空冷器}抽风式空冷器}球罐}斜板沉降罐}其它罐}立式容器}立式除油罐}浮顶罐}外浮顶罐}平顶容器}球形罐}内浮顶罐}锥顶罐}浮称罐}固定顶罐}容器和罐}M}{\fSimSun|bபைடு நூலகம்|i0|c134|p2{\fSimSun|b0|i0|c134|p2M}M}M}M}M}M}T}{\f@SimSun|b0|i0|c134|p2M}M}M}M}长高}H=10,\P{\fSimSun|b0|i0|c134|p54轴测泵2}轴测泵1}鼓风机}管道泵}浸没泵（液下泵）}螺杆泵}电动往复计量泵}螺杆式压缩机}有孔壳体离心机}立式泵}液下泵}汽动离心泵（二）}汽动离心泵（一）}电动往复泵}漩涡泵}电动离心压缩机（二）}电动离心压缩机（一）}电动离心泵或电\P动漩涡泵（一）}电动离心泵或电\P动漩涡泵（二）}齿轮泵}电动往复压缩机（二）}电动往复压缩机（一）}燃气轮机拖动\P离心式压缩机}二段往复式压\P缩机（}L{\fSimSun|b0|i0|c134|p54水环式真空泵}离心式膨胀机\P透平机}水环式压缩机}手摇泵}喷射泵}汽动往复压\P缩机（二）}汽动往复压\P缩机（一）}旋转式压缩\P机（立式）}压滤机}往复泵}往复式压缩机}无孔壳体离心机}汽动离心压\P缩机（二）}汽动离心压\P缩机（一）}隔膜泵}旋转泵齿轮泵}四段往复式压缩机}旋转式压缩\P机（卧式）}汽动往复泵}泵和压缩机}HRTPM}旋转给科器}湿式顶罐（柜）}圆盘式过滤机}混合机}干式电除尘器}抽滤机}采油树}磅秤}单阀滤池}反应器}阻火器}池槽坑}叶式过滤机}搅拌器}活塞式膨胀机}敞开式真空过滤机}旋风分离器}板式结晶器}平流式隔油池}板框式过滤机}刮板式薄膜蒸发器}管道过滤器}紧急淋浴洗眼器}袋型过滤器}接入点}火灾监视器}干式顶罐柜}封闭式真空过滤机}斗式提升机}皮带运输机}滑管球收发器}消气过滤器}无阀滤池}轻便车（一）}斜板式隔油池}板框式成型机}喷射器（抽空器）}轻便车（二）}螺旋运输机}空气过滤器}消火栓}型混合器}公用工程站}坡道}沟渠}旋风式分离器}湿式电除尘器}揉合机}软管}消防水带}消气器}螺杆压力机}列管式（薄膜）蒸发器}挤压机}套管结晶器}其它机械}长高}H=10,\P{\fSimSun|b0|i0|c134|p54塔器双溢流塔盘（单排）}塔器单溢流塔盘（单排）}塔器浮阀塔盘（单排）}形状}加热或冷却部件}列管式反应器}流化床反应器}盘管式换热器}泡罩塔塔板}喷洒塔部件}人孔}升气管}塔器筛板塔盘（单排）}丝网}型管式换热器}插入管式防涡流器}带滤筒的过滤器}反应釜搅拌器}防涡流器}浮头式列管换热器}固定床过滤器}形状}塔器浮阀塔盘模板}塔器筛板塔盘模板}塔器双溢流塔盘模板}塔器单溢流塔盘模板}换热器管束模板}容器内件模板}填料2}填料1}长高}H=10,\P{\fSimSun|b0|i0|c134|p54塔内部件}干式空气冷却器}罐}回流罐2}回流罐1}卧式换热器3}卧式换热器2}卧式换热器1}方向}10,\PY{\fSimSun|b0|i0|c134|p54轴测设备}ABCABC带泄放口闸阀2}带隔断的止回阀2}带隔断的止回阀1}带泄放口闸阀1}弹簧快速开关阀}底阀}滑阀}角阀1}带盲板或带堵头阀}带堵头的阀门}常关阀}插板阀2}插板阀1}侧面分流阀}型分流阀}阀}型单向止回阀}蝶阀4}蝶阀3}蝶阀1}蝶阀2}隔膜阀2}隔膜阀1}针形阀}直流截止阀}柱塞阀2}柱塞阀1}球阀1}球阀2}球阀3}旋塞阀1}截止阀2}截止阀1}闸阀2}闸阀1}DN800手动阀}升降式止回阀}旋启式止回阀}材 料代 号序号名 称数量备 注总 计重 量单 件 更改文件号 审 核 工 艺 处数标记 设 计 日 期 共 页 签 字 标准化 日期 图 样 标 记 第 页 比 例 重 量 旧底图总号日 期签 字校 描描 图借通用件登记

ASPEN换热器模拟实例教程

ASPEN换热器模拟实例教程

Aspen plus换热器模拟概述换热器模块Heater加热器/冷却器确定出口物流的热和相态条件换热器，冷却器，阀门，与功有关的结果不需要时的泵和压缩机HeatX双物流换热器在两个物流之间换热两股物流的换热器当知道几何尺寸时核算管壳式换热器MHeatX 多物流换热器在多股物流之间换热多股热流和冷流换热器两股物流的换热器LNG换热器Hetran管壳式换热器与BJAC 管壳式换热器的接口程序管壳式换热器包括釜式再沸器Aerotran空冷换热器与BJAC 空气冷却换热器的接口程序错流式换热器包括空气冷却器HeatX换热器1.概述HeatX有两种简捷法和严格法计算模型。

简捷法（Shortcut）计算不需要换热器结构或几何尺寸数据，可以使用最少的输入量来模拟一个换热器。

Shortcut模型可进行设计模拟两种计算，其中设计计算依据工艺参数和总传热系数估算出传热面积。

严格法（Detailed）可以用换热器几何尺寸去估算传热膜系数、总传热系数、压降、对数平均温差校正因子等。

严格法核算模型对HeatX提供了较多的规定选项，但也需要较多的输入。

Detailed模型不能进行设计计算。

可以将HeatX 的Shortcut和Detailed结合完成换热器设计计算。

首先依据给定的设计条件用Shortcut 估算传热面积，然后依据Shortcut的计算结果用Detailed 进行核算。

在使用 HeatX 模型前，首先要弄清下面这些问题：（1）HeatX能够模拟的管壳换热器类型逆流和并流换热器；弓形隔板TEMA E, F, G, H, J和X壳换热器；圆形隔板TEMA E和F壳换热器；裸管和翅片管换热器。

（2）HeatX能够进行的计算全区域分析；传热和压降计算；显热、气泡状气化、凝结膜系数计算；内置的或用户定义的关联式。

（3）HeatX不能进行进行的计算机械震动分析计算；估算污垢系数。

（3）Hesttx需要的输入规定必须提供下述规定之一换热器面积或几何尺寸；换热器热负荷；热流或冷流的出口温度；在换热器两端之一处的接近温度；热流或冷流的过热度/过冷度；热流或冷流的气相分率（气相分率为 0 表饱和液相）；热流或冷流的温度变化。

aspen换热器的模拟计算..

aspen换热器的模拟计算..
求计算需要的换热面积。 使用模拟(simulation)选项时，模块根据实际的换 热面积计算两股物流的出口状态。
第 21 页
第 22 页

演示4：采用2t 100C热水，将5t常温常压下苯（44%wt）、
甲苯混合液加热。

1）已知壳径500、管长6m，100（25*2）根管子，2管程，求 冷热出口温度。（55，72）
– 热侧走壳程
– 热虹吸再沸器、汽化率取12%，循环量6503/.12=54.191t/h – 进行设计（sizing）
例4-1.exe
第 35 页
再沸器设计（2）
第 36 页
再沸器设计（3）
第 37 页
再沸器设计（4）

核算：
– 直径500，174根，25×2000mm；1管程；26m2
例4-2.exe
规定冷流的加热或冷却曲线表和浏览结果表
替换这个模块的物性、模拟选项、诊断消息水平和报告选项的全局值。
浏览结果、质量和能量平衡、压降、速度和区域分析汇总。 浏览详细的壳程和管程的结果以及关于翅片管、折流挡板和管嘴的信息。
Detailed Results
Dynamic
规定动力学模拟的参数。
第 4 页
的物料进出接口，需从 Nozzle表单中输入以下参数： 输入壳程管嘴直径 Enter shell side nozzle diameters 进口管嘴直径 Inet nozzle diameter 出口管嘴直径 Outlet nozzle diameter 输入管程管嘴直径 Enter tube side nozzle diameters 进口管嘴直径 Inlet nozzle diameter 出口管嘴直径 Outlet nozzle diameter

fluent heat exchange热交换模型介绍

fluent heat exchange热交换模型介绍

fluent heat exchange热交换模型介绍
"Fluent" 是一种计算流体力学（CFD）软件，而"heat exchange" 则指的是热交换，即在流体中传递热量的过程。

在Fluent 中，可以使用不同的模型和方法来模拟和分析流体中的热交换过程。

热交换模型在Fluent 中涉及到流体流动、传热和传质等多个方面。

以下是一些常见的Fluent 中用于热交换模拟的模型和方法：
1.传热模型：Fluent 提供了多种传热模型，包括传导、对流和辐射传热。

用户可以选择
适当的传热模型，根据系统的特点来模拟热量的传递。

2.壁面热通量：可以在Fluent 中设置不同表面的壁面热通量，以模拟具体区域的热交
换情况。

这对于热交换器、散热器等设备的仿真很重要。

3.热源和热汇：用户可以设置热源和热汇，模拟系统中的加热或散热过程。

这对于热交
换系统的设计和优化非常有用。

4.多相流和相变：在一些热交换系统中，可能涉及到多相流动和相变过程，如蒸发、冷
凝等。

Fluent 支持多相流和相变模型，以更全面地模拟系统中的热交换。

5.换热器模块：Fluent 中有专门的换热器模块，用于更方便地建模和分析换热器的性能，
包括壁面传热系数、温度分布等。

使用Fluent 进行热交换模拟需要用户详细了解系统的几何形状、边界条件、材料属性等信息，并选择合适的模型和参数。

通过模拟，用户可以获得系统内部的流动、温度场等信息，帮助设计和优化热交换设备。

并联结构换热器模块中冷却空气流量的分配

并联结构换热器模块中冷却空气流量的分配

其安装布置等条件确定后 ， 热量主要与冷却气 流 散 的流量有关 ， 流动的均匀性对性能 的影响不大 ， 但是 当时车辆上的换热器较少 ， 其布置方式简单 ， 对通过 多换 热器并 联 布置时 的流 量分 配 没有讨 论 。Ｗｉ ｌ １ｍ 提 出 了换热 器 的流 量 与性 能 的 关 系。这 些研 ｉ ｓ ａ 究主要针对单个散热器 ， 主要研 究 了流量 与性 能 且 的关 系， 没有对影 响流量的因素进行 深入探讨。从 文献 ［ — ０ 可见 ， ８ １］ 近年来 国外 比较重视散热系统的
关键词： 并联 结构换热器模块 。 流量分配。 多孔介质模型 ， 数值模拟 Ｃ ｏｉ ｇ Ａｉ Ｆ ｏ ａｅ Ｄｉｔ ｂ ｔ ｎ Ａｍｏ ｇ Ｐ ｒｌ ｌＨｅ ｔＥ ｃ ａ ｇ ｒ ｏ ｌ ｒ ｌｗｒｔ ｓｒ ｕ ｉ ｎ ｉ ｏ ｎ ａ ａｌ ａ ｘ ｈ ｎ ｅ ｓ ｅ
Ｚｈ ｎ ，Ｙｕ Ｘｉ ｏｉ ，Ｌｕ Ｇｕ ｄ ｎ ＆ Ｘｉ ｆ ｎ ａ ｇ Ｙｉ ａｌ ｏ ｏ ｇ ａ Ｌｉ ｇ ｅ
ｌ Ｃ ｌｇ Ｊ ｏｌ ｅｆＭｅｈ ｎ ａ ｎ ｎｒｙＥ ｇｎｅｉｇ ｈ ａ ｇＵ ｉ ｒｔ，Ｈ ｎｚｏ ３０ ２ ｅ ｏ ｃａ ｉ ｌ ｄＥ ｅ ｎ ｉ ｒ ，Ｚ ｅ ｎ ｎｖ ｓｙ ａｇｈ ｕ １０ ７； ｃ ａ ｇ ｅ ｎ ｉ ｆ ｅｉ
２ Ｚ ｅａｇ Ｙｎｕ ｃ ｉ ｒ ｏ ， ｔ．，Ｔ ｎａ ３７ ０ ． ｈｊ ｎ ｉｌｎＭａｈｎ ｙ Ｃ ． Ｌｄ ｉ ｅ ｉ ｔｉ １２ ０ ａ
合布置时的模 块化匹配设计 的指导 作用并不理想 ，
１ 前言
由于车辆动力性 、 保性 和舒适性等方面 的要 环
求， 使得车辆上的换热器越来越多 ， 如水散热器 、 中
而且 由于该方 法是基 于试验 和经验 的集 总参数模 型， 难以反映空气在换热器间的流动细节。

Aspen教程-3模块操作

Aspen教程-3模块操作

62
31
HeatX 模块
HeatX模块可以对大多类型的双物流交换器进行简捷的或 严格的计算。HeatX有两种核算模型：简捷法(Shortcut) 和 严格法(Detailed)。 简捷法总是采用用户规定的（或缺省的）总的传热系数 值。 如果换热器的几何尺寸不知道或不重要，HeatX模型可进行 简单的核算，例如，只进行能量和物料平衡计算。 严格法采用膜系数的严格传递方程，但必须提供换热器的几 何尺寸。
59
绘制换热器加热曲线图 – Y轴
以热负荷为因变量。用鼠标选 中Heat duty这一列数据，单 击菜单栏上Plot – YAxis Variable。
60
30
换热器加热曲线图
得到加热量与气相分率的曲线图
61
混合器 / 分流器模块
压力变送器模块
换热器模块（HeatX模块） 塔模块 反应器模块
16
8
输入进料数据
输入进料数据
17
B1 - Input - Specifications
对于Fsplit，你只需规定每个出口物流的分流分率即可。 当然，你也可以采用其他的规定方式，在这里选择一个你 所需要的规定参数。不仅可以输入分流分率，而且可以输 入各种分流流率值。
18
9
B1 - Input - Specifications
51
B1 - Input - Specifications
在Specifications页上输入压力和气相分率。 气相分率=1，表示露点计算 ;气相分率=0，表示泡点计算。
52
26
查看模块结果
出口温度确实为104.174386 ℃（即露点温度）。 我们再来用相图验证一下。

换热器大师和HYSYS的自动连接

换热器大师和HYSYS的自动连接

换热器大师和HYSYS的自动连接
换热器大师能够和HYSYS 2.4/3.2/2004接口，自动倒入流程模拟中的数据。

使用方法异常简单：
（1） 打开HYSYS，进入流程模拟。

其中有你要计算的换热器；
（2） 打开换热器大师，建立一个新工程。

此时工程处于空白，如下图：
（3）点击“连接HYSYS”，如下图：
（4）在打开的“Hysys数据接口”中，按下“刷新Hysys”，此时列出了Hysys中所有的换热器模块。

选择一个换热器模块，按下“获取数据”，数据就会列出来，如下图。

你不必理会这些数据，继续下一步；
（5）按下“确定”，此时返回“换热器大师”数据界面，数据自动填入了表格，如下图。

aspen换热器的模拟计算课件

aspen换热器的模拟计算课件

挡板结构
有两种挡板结构可供选用： 1、圆缺挡板 Segmental baffle 2、棍式挡板 Rod baffle
从 挡 板 (Baffles) 表 单 中 进 行 选 择 并 输入有关参数。
第 14 页
圆缺挡板
圆缺挡板需输入以下参数： 所有壳程中的挡板总数 No. of baffles, all passes 挡板切割分率 Baffle cut (fraction of shell diameter) 管板到第一挡板的间距 Tubesheet to 1st baffle spacing 挡板间距 Baffle to baffle spacing 壳壁/挡板间隙 Shell-baffle clearance 管壁/挡板间隙 Tube-baffle clearance
演示1：将5t常温常压下苯（44%wt）、甲苯混合液加热到泡点，求热负 荷，泡点温度
演示2：采用2t 100C热水，将5t常温常压下苯（44%wt）、甲苯混合液加 热，热水出口温度50C，求热负荷，加热温度
练习1：将5t常温常压下苯（44%wt）、甲苯混合液加热到露点, 采用3bar 蒸汽，需要多少kg蒸汽？
设计结果：
– 两个换热器串联，3m2＋3m2＝6m2
– 直径159mm ，16×3000－－19mm管；4管程
– 设计余量14%。
核算（rating)
– 根据设计数据核算标准换热器是否能用
例2-3(1).exe
直径219mm，33×3000－－19mm； 1管程；面积2×5.7m2
直径325mm，68×2000－－19mm； 4管程；面积2×7.7m2
提供B-JAC Aerotran 空冷换热器程序界面
加热器、冷却器、冷凝 器等

CHEMCAD.6-换热器设计

CHEMCAD.6-换热器设计

管壳式换热器设计界面
6-33
计算方法介绍
计算层流下管侧传热膜系数的方法 计算湍流下管侧传热膜系数的方法 计算管侧摩擦压降的方法 计算管侧及壳侧两相摩擦压降的方法 计算空塔压降的方法 立式冷凝的计算方法 降膜蒸发的计算方法
北京方通正信科技有限公司 (8610) 68910691/92/93
管壳式换热器设计界面
CC-THERM模块简介
模块特点
收敛快速，结果准确，功能强大，操作简单
6-5
流体物性完全以CHEMCAD的物性数据库及热力学计算为基础， 精确掌握流体物性及相变化数据，可处理单相或两相流体的物性 在所有计算中执行全区域分析和严格的物流分析 计算结果可输出TEMA格式，包括所有换热器的规格细节、振 动分析、优化设计、逐区域分析结果等 能与MT-EXCH软件整合（管壳式换热器的机械设计及稳定分 析软件）
提供国际标准的换热器设计及选型方法
管侧工艺类型 : • • • • • • • 无相变流体(汽相与液相) 水平冷凝 垂直冷凝 回流冷凝 强制蒸发 降膜蒸发 垂直热虹吸 壳侧工艺类型 : • 无相变流体(汽相与液相) • 水平冷凝 • 垂直冷凝 • 强制蒸发 • 池式蒸发 • 水平热虹吸
北京方通正信科技有限公司 (8610) 68910691/92/93
管壳式换热器设计界面
6-40
单弓形挡板 双弓形挡板 三弓形挡板 窗内无管式 全圆式挡板（无挡板切口） 杆状挡板 挡板切割越厉害，壳 侧压降越小，同时传热系 数越低。
北京方通正信科技有限公司 (8610) 68910691/92/93
管壳式换热器设计界面
6-41
挡板间距
Inlet spacing：管束入口段到第一块挡板间 的距离 Center spacing：挡板间距。核算模式下必 须给出，设计模式由软件计算出优化值 Outlet spacing：管束出口端与最后一块挡 板的间距

ProII与化工过程模拟课件 第5讲-传热模块与压力改变模块

ProII与化工过程模拟课件 第5讲-传热模块与压力改变模块
《ProII 与化工过程模拟》第5讲
换热器模块与压力改变模块
Models for Heat Transfer and Pressure changer
(一)传热单元模型
分类: Simple Heat Exchanger Rigorous Heat Exchanger LNG Heat Exchanger Fired Heat Exchanger Air cooled Heat Exchanger
ⅱ 膨胀机(Expander)
出口压力 压力比(出口/进口) 压力降 功耗 W制动 hin hout = ηs = 绝热效率 s W等熵 hin hout 热力学模型
Expander-应用示例
将压力为300psia,温度为150℉的丙烷气 体送入效率为80%的膨胀透平,若丙烷压 力降到50psia,则该透平可给外界输出的 功率为多少?
3) 整体结构 每个壳程的列管数 每个壳程的换热面积 壳程的内径 三组参数只需输入一组,其它两组可根 输入的参数求取
4) 管,壳程物流及其热力学模型 指定管程的输入,输出物流 指定壳程的输入,输出物流 指定输入,输出物流的热力学模型
5) 详细结构
串联的壳程数 并联的壳程数 每个壳程的管程数 换热器的排列方向 换热流体的流动形式(并联,逆流) TEMA(Tubular Exchanger Manufactures Association) 结构 形式
2
R=
Thot (in ) Thot (out ) Tcold (out ) Tcold (in )
[ ( [ (
)] )]
S=
Tcold (out ) Tcold (in ) Thot (in ) Thot (out )

板式换热器参数

板式换热器参数

板式换热器参数模板式换热器是一种通过模板将流体和另一个流体分离而实现热量传输的热交换设备，主要用于机械制造、汽车制造、化工、加热冷却、食品行业和医药行业中的热能机械综合处理。

模板式换热器的参数由它的结构、材料、流动参数和输出和节能等因素决定。

一、结构参数：1.结构设计：模板式换热器的结构有平板式、波纹管式、模块化平板式、U形式)、空心管式、板条管式、螺旋锥管式等。

2.换热面积：换热器包括换热容器、换热面、换热表面等，合理的选择换热面积可以有效提高效率。

3.装配结构：从管路结构上分为平行流和逆流两种，而逆流是最常用的结构。

二、材料参数：1.外壳材料：模板式换热器的外壳材料一般由非活性无机非金属材料，如陶瓷、球墨铸铁、不锈钢等组成。

2.内部材料：内壁钢板或铝板，外壁为不锈钢或其他耐腐蚀材料。

3.密封材料：O形圈，硅胶垫圈，热塑性高分子材料等，可根据实际情况进行选择。

三、流量参数：1.流体类型：模板式换热器可以常温流体、液态、蒸汽处理和蒸汽吸收等。

2.流量：根据换热器的设计工况，常温流体最大流量不得超过换热器设计流量的90%，液态流体最大流量不得超过换热器设计流量的80%，蒸汽流体最大流量不得超过换热器设计流量的100%。

3.流速：一般液体管道流速不得超过2~3m/s，蒸汽流速不得超过0.5m/s。

四、输出参数：1.输出温度差：额定输出温度差的最大值为流体的额定温度的20%。

2.传热效率：根据传热定律，设备的热传递系数越大，传热效率越高。

3.额定热负荷：模板式换热器的最大额定热负荷要根据环境温度和流体性质确定。

五、节能参数：1.热膨胀校正：根据传热物理理论，提高温度伴随着物质体积发生变化，热膨胀校正可以实现高效利用温度能量。

2.循环流体温度控制：模板式换热器采用内部钣金结构设计，有效降低流体过热或过冷。

3.表面处理：采用钛化技术或镀铬等表面处理技术可以大大增加换热面的寿命，节省能耗，延长使用寿命。

aem换热器形式

aem换热器形式

aem换热器形式
AEM换热器是一种常见的管壳式换热器，主要由前端管箱、壳体、后端管箱、管束等部件组成。

在AEM换热器中，前端管箱通常为A型平盖管箱，而后端管箱则为带标准椭圆封头的M型管箱。

此外，管板延长部分兼作法兰，用于固定管板，而换热器的支座则可以是鞍式或耳式。

AEM换热器的特点在于其结构紧凑、换热效率高，且适用于多种不同的工艺流程。

同时，由于其部件的标准化和模块化设计，使得AEM换热器的制造、安装和维护都相对简便。

在实际应用中，AEM换热器可用于各种需要加热、冷却或热回收的场合，如化工、石油、制药、食品等行业。

根据不同的工艺需求和介质特性，可以选择合适的材质、管束排列方式以及换热面积等参数，以实现最佳的换热效果和经济效益。

此外，与AEM换热器类似的其他换热器类型还有很多，如浮头式换热器、U型管换热器、螺旋板式换热器等。

这些不同类型的换热器各有其特点和适用场合，可以根据具体需求进行选择。

《化工流程模拟实训—Aspen Plus教程(孙兰义主编)》配套PPS课件第6章 换热器单元模拟

《化工流程模拟实训—Aspen Plus教程(孙兰义主编)》配套PPS课件第6章 换热器单元模拟

6.2 换热器HeatX
Heatx的模型设定参数
注意：对于并流或者逆流换热来讲，热物流出口温差的表 示方法是不同的。
6.2 换热器HeatX
Heatx的模型设定参数
（7） 冷物流出口（相对于冷物流入口）温升 (Cold stream outlet temperature increase) （8） 冷物流出口温差 (Cold stream outlet temperature approach) （9） 冷物流出口过热度 (Cold stream outlet degrees superheat) （10）冷物流出口蒸汽分率 (Cold stream outlet vapor fraction) （11）传热面积 (Heat transfer area) （12）热负荷 (Exchanger duty) （13）几何条件 (Geometry)（详细计算时采用）
变量
计算方法
简捷法使用准则 严格法使用准则
常数 Constant U value
No
相态法
Phase specific
No
Film
values
confficients
膜系数
幂函数
Power law
No
expression
由几何尺寸计算
Calculate from
No
geometry
Yes Yes Yes Default
6.2 换热器HeatX
Heatx 严格计算变量以及使用准则
变量
Pressure Drop 压降
计算方法
由出口压力计算 Outlet pressure
由几何尺寸计算 Calculate from geometry

化工流程模拟实训：Aspen Plus教程 第6章换热器单元模拟

化工流程模拟实训：Aspen Plus教程 第6章换热器单元模拟
出口冷物流 倾析水 （可选）
入口热物流
出口热物流 倾析水 （可选）
入口冷物流
6.2 换热器HeatX

Heatx的模型设定参数
HeatX 的设定要从HeatX的 Specification页面进行操作，有
四组设定参数：
1、计算类型（Calculation） 2、流动方式（Flow arrangement）
（10）冷物流出口蒸汽分率 (Cold stream outlet vapor fraction)
（11）传热面积 (Heat transfer area) （12）热负荷 (Exchanger duty)
（13）几何条件 (Geometry)（详细计算时采用）
6.2 换热器HeatX

Heatx的模型设定参数
Heater模型有两组模型设定参数：闪蒸规定与有效相态
温度 Temperature 压力 Pressure 温度 Temperature change 蒸汽分率 Vapor fraction 过热 Degrees of superheating 过冷 Degrees of subcooling 热负荷 Heatduty
d) 饱和蒸汽宜走壳程，饱和蒸汽较清洁，表面传热系数与流速无关，
而且冷凝液易排出。 e) 流量小而粘度大的流体一般以壳程为宜。
f) 需要被冷却物料一般选壳程，便于散热。
6.2 换热器HeatX

Heatx的模型设定参数
（Design） （Rating）
3、Type选择框中有三个选项：
（1）设计 （2）核算

Heatx 换热器的几何结构参数
详细计算时需输入换热器的几何结构参数。包括（以管 壳式换热器为例）壳程(Shell)、管程(Tubes)、管翅
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泡点条件)
加入或移走任何数量的用户规定的热负荷 过热或过冷的匹配温度 需要到达某一气相分率所必需的冷热负荷。
第7页
换热器--- Heater
Heater模块用户输入界面
第8页
换热器--- Heater--- Heat Streams
对一Heater模块，用户可指定任意数量的入口端热流股 对净热耗计算的Heater模块，出口端可指定一个热流股
第11页
换热器--- HeatX
• HeatX的简捷方法（Shortcut）
采用用户规定（或缺省）总的传热系数值。
不需要换热器结构和几何尺寸数据，用户可以使用最少的 输入量来模拟一个换热器。
可以规定换热器每侧的压降，压降是恒定的。 模型根据能量平衡和物料平衡来确定出口物流状态，并用 一个常数值的传热系数来估算所需的换热面积，用户也可 提供特定的相传热系数。
第19页
换热器--- HeatX
HeatX中压降
简捷法中换热器的压降是恒定的；
严格法中，用户在Setup Pressure Drop 页上定压力
选项来选择压降计算。
第20页
换热器--- HeatX
HeatX中换热器中geometry结构信息输入
在geometry shell页面中应该输入换热器壳体的相关参数，包括：
第23页
换热器--- MHeatX(多股物流换热器)
MHeatX（多股物流的换热器）可以用于模拟一个
有多股热流和冷流之间传热的换热器，也能模拟两
股物流的换热器。但MHeatX只保证总的能量平衡而
不考虑换热器的几何尺寸。
可以完成一个详细的、严格的内部区域分析，确定
换热器中所有物流的内部夹点以及加热和冷却曲线 ，还可以计算换热器的总UA值并模拟换热器的加入
TEAM Shell Type(TEAM型换热器壳体类型）
No of Tube Passes（管程数） Exchanger Orientation（换热器方向）
Number of Sealing Strip Pairs（密封圈数）
Inside Shell Diameter（壳体直径） Shell to Bundle Clearance（壳体到管束的最大直径的环形面积 ）。
换热器--- HeatX与Heater的对比
当换热器两端流股都重要时选用HeatX 当换热器有一端流股不重要时（如公用工程流股）选用Heater 采用两个Heater代替HeatX（通过Heat Stream、Calculator or Design S
pec实现热量的耦合），可以避免由于使用HeatX模块而增加的流程复 杂程度
HeatX严格法用膜系数计算传热系数的规定
在Setup Film Coefficients页上Caluculation Method
中选择计算方法。
系统提供的膜系数计算方法有： constant value（常
数）, Phase-specific values（指明物流相态，固定膜
系数）, PowerLaw expression（膜系数的幂指数表达 式），Calculate from geometry等方法。
第21页
换热器--- HeatX
HeatX中换热器中geometry结构信息输入
第22页
换热器--- HeatX
HeatX中换热器中geometry结构信息输入
除壳体尺寸，还要输入
Geometry Tube（管子的几何尺寸）
Geometry Baffles(挡板的几何尺寸） Geometry Nozzles（接管的几何尺寸）
与换热器相关的结构和几何参数在“EDR Browser”下独立输入
第10页
换热模拟各种壳管式换热器类型
对大多数类型的双物流换热器进行简捷（Shortcut）或严格
的（Detailed）核算计算
二者的区别是总的传热系数的计算方法 规定：/Setup Specification /Calculation Type
--Net heat load（净热耗）是指进口热流股总和减去实际（计算的）热 负荷
当热流股作为模块的一个进料流股时，用户只需作一个热力学
规定（温度或压力），Heater会自动将进口热流股的和作为热 负荷规定。
第9页
换热器--- HeatX
HeatX可进行Shortcut、 Detailed核算和模拟计算，还可进行严格
第30页
换热器--- 公用工程
【例1】在下列流程中，为cool模块添加公用工程
RECYCLE REACTOR
COOL
FEED
P = 1 atm Q = 0 Btu/hr
COOL-OUT
SEP Flash2
T = 220 F P = 36 psi
苯: 40bmol/hr
REAC-OUT
Model
RStoic Model
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换热器--- Heater
Heater模块可模拟：
加热器或冷却器（换热器的一侧）
已知压降的阀
当不需要与功有关的结果时的阀和压缩机 也可以用Heater来设置或改变一个物流的热力学状态
。
第6页
换热器--- Heater
用Heater模块可进行以下类型的单相或多相计算：
泡点或露点计算(Vapor Fraction 为1指露点条件，为0指
第4页
加热器或冷却器 确定热和相态条件
HeatX MHeatX Hetran Aerotran
两物流换热器 多物流换热器 BJAC Hetran 程序界面
两股物流的换热器 任何数量物流的换 热器 管壳式换热器的设 计和模拟
BJAC Aerotran 空冷器的设计和模 程序界面 拟
换热器--- Heater
换热器
• Aspen中的单元操作模型
• • • • • • • • • • 混合器/分流器（Mixers/Splitters） 分离器(Separators) 换热器(Heat Exchangers) 塔(Columns) 反应器(Reactors) 压力变换器(Pressure Changers) 操作器(Manipulators) 固体(Solids) 用户模型(Users) 概念设计(Conceptual Design)
Heater Model
PRODUCT
Q = 0 Btu/hr T = 130 F Pdrop = 0 psi 丙烯: 40bmol/hr Pdrop = 0.1 psi C6H6 + C3H6 = C9H12 苯 丙烯 异丙基苯 丙烯转化率为90%
第13页
换热器--- HeatX
HeatX不能进行下列计算
不能进行设计计算（用Hetran，Aerotran）； 不能进行机械振动分析； 不能估算污垢热阻系数。
第14页
换热器--- HeatX
HeatX中的LMTD（对数平均温差）
换热器方程通用形式为Q=UA.F.LMTD。
其中：F（Factor,校正因子）反映了流动偏离逆流流动的 程度。
MHeatX也可模拟两流股换热器，但不需规定换热器几何尺寸
第29页
换热器--- Utilities 公用工程
AspenPlus中，公用工程为可选项，可用于计算： 独立单元操作的能量消耗
能量成本计算
过程中采用不同种类公用工程时的消耗量（如：高 压蒸汽、中压蒸汽或低压蒸汽） 对任意指定或计算得到热负荷或功负荷的模块，都可设 定公用工程
第12页
换热器--- HeatX
• HeatX的严格方法(Detailed)
严格方法采用膜系数的严格热传递方程，并能合并由于壳
程和管程侧膜所带来的管壁阻力，来计算总的传热系数。
用这种这种方法时需要知道几何尺寸。 严格法需要较多的输入选项。 在Setup/Pressure Drop 页上定压力选项来选择压降计算。
ous）设计计算；
（rigor
当换热器几何尺寸未知或不重要时，可采用Shortcut核算模式（只进行简单
的热衡算和质量衡算）；
对detailed和 rigorous热传递和压降计算，必须指定换热器几何尺寸； HeatX可直接进入Aspen严格换热器模拟软件：
--Aspen Shell & Tube Exchanger --Aspen Air Cooled Exchanger --Aspen Plate Exchanger --Hetran（管壳式换热器） --Aerotran（空冷换热器）
第1页
换热器
换热器又可分为：
Heater（加热器或冷却器） HeatX&MHeatX（两股&多股物流的换热器） Hetran（管壳式换热器）
Aerotran(空冷换热器)
第2页
换热器—模型库中的图标
第3页
换热器
模型 Heater 说明 目的 用法 换热器, 冷却器, 阀门. 当与功 有关的结果不需要时的泵和压 缩机. 两股物流换热器. 当知道管壳 换热器尺寸时可以进行核算. 多股热流和冷流换热器. 两股 物流换热器. LNG 换热器. 具有多种结构的管壳式换热 器. 具有多种结构的空冷器. 用于 模拟节煤器和加热炉的对流 段.
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换热器--- MHeatX(多股物流换热器)
MHeatX（多股物流的换热器）可以用于模拟一个有多股热流和
冷流之间传热的换热器；
可以完成一个详细的、严格的内部区域分析，确定换热器中所有
物流的内部夹点以及加热和冷却曲线，还可以计算换热器的总UA 值并模拟换热器的加入热量或热损失；
MHeatX使用多个Heater模块和Heat Streams实现流程收敛；