光盤4-aspenplus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用

1、光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用Aspen Plus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用主要內(nèi)容1 EDR和HTRI換熱器計(jì)算軟件簡介2 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入EDR過程3 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用1 EDR和HTRI換熱器計(jì)算軟件簡介 對(duì)于換熱器的計(jì)算，工程人員經(jīng)常用到 Exchanger Design and Rating（以下簡稱EDR)和HTRI這兩款軟件。 EDR和HTRI研究人員進(jìn)行了大量的工業(yè)試驗(yàn)，積累了一系列寶貴實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并以此為基礎(chǔ)開發(fā)出了成功的換熱器設(shè)計(jì)軟件，這兩者都是獨(dú)立的換熱器設(shè)

2、計(jì)軟件。 光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用工程人員經(jīng)常先用Aspen Plus對(duì)換熱器進(jìn)行簡單的模擬，得到物性數(shù)據(jù)后，再導(dǎo)入到專門的換熱器計(jì)算軟件中進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)與校核。本章主要講述如何把Aspen Plus計(jì)算得到的換熱器的加熱/冷卻曲線數(shù)據(jù)導(dǎo)入到專門的換熱器設(shè)計(jì)軟件。1 EDR和HTRI換熱器計(jì)算軟件簡介光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用1.1 EDR簡介 2002年7月，Hyprotech公司與AspenTech 公司合并，Hyprotech成為AspenTech 公司的一部分。流程模擬軟件 Aspen Plus與 HTFS 系列軟件進(jìn)行了集成，與A

3、spen Plus集成的HTFS稱作HTFS+ ，Aspen7.0以后版本名字改為EDR 。EDR包括原HTFS的TASC、ACOL兩軟件，還包括原Aspen B-JAC的軟件。光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用1.1 EDR簡介 對(duì)于EDR的冷熱物流的物性計(jì)算，原B-JAC和HYSYS 流體物性計(jì)算系統(tǒng)作為 EDR內(nèi)置的物性計(jì)算系統(tǒng)，可直接用。 Aspen 7.0以后版本已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了Aspen和EDR的接口。Aspen Plus 可以在流程模擬工藝計(jì)算之后直接無縫集成，轉(zhuǎn)入設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算。光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用1.2 HTRI Xchanger S

4、uite簡介 HTRI是美國的傳熱研究學(xué)會(huì)(HeatTransfer Research Institute,組建于1962年）的簡稱。 HTRI Xchanger Suite, 采用了在全球處于領(lǐng)導(dǎo)地位的工藝熱傳遞及換熱器技術(shù)，包含了換熱器及燃燒式加熱爐的熱傳遞計(jì)算及其他相關(guān)的計(jì)算軟件。HTRI軟件包采用了標(biāo)準(zhǔn)的Windows用戶界面, 其計(jì)算方法是基于40多年來HTRI廣泛收集的工業(yè)級(jí)熱傳遞設(shè)備的試驗(yàn)數(shù)據(jù)而研發(fā)的。 光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用1.2 HTRI Xchanger Suite簡介 關(guān)于HTRI冷熱物流性質(zhì)的輸入， HTRI本身有自己的物性數(shù)據(jù)庫可以調(diào)用，

5、還可以用戶自己輸入或者從Aspen Plus導(dǎo)入物性數(shù)據(jù)。后文會(huì)詳細(xì)介紹Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程。光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用2 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入EDR過程 本過程以例6.3為例，詳細(xì)介紹Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入到EDR。 1、改變運(yùn)行模式 打開文件Example6.3-Shortcut.bkp，進(jìn)入HEX|Setup|Specifictions頁面； 將計(jì)算模式換成Shell&Tube； 熱物流走殼程（Shell）； Type模式為Design（選擇設(shè)計(jì)模式是為了讓程序計(jì)算出最優(yōu)解以滿足熱負(fù)荷與壓降的要求。）光盤4-Aspe

6、nPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用2 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入EDR過程光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用 2、為文件命名 點(diǎn)擊Next，進(jìn)入EDR Option頁面，在此用戶必須為將要導(dǎo)入到EDR的物性數(shù)據(jù)文件輸入一個(gè)的名字。本例輸入HEX6.3.EDR做為文件名。2 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入EDR過程光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用 3、根據(jù)不同情況，在Property Curves頁面用戶可以定義如下變量（可選） ：（本例沒有設(shè)置） （1）冷熱物流是否都生成物性曲線，每次執(zhí)行計(jì)算時(shí)，物性數(shù)據(jù)是否更新 （2）物性曲線的壓力等級(jí)（缺醒或

7、者用戶自定義：最多四個(gè)壓力等級(jí)） （3）物性曲線分布的點(diǎn)數(shù)（最多24個(gè)點(diǎn)）2 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入EDR過程光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用2 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入EDR過程 4、在Analysis Parameters頁面用戶可以選擇定義以下變量（可選） ：（本例沒有設(shè)置） 冷/熱物流污垢熱阻系數(shù) 冷/熱物流最大壓降 冷/熱物流估計(jì)出口壓力 冷側(cè)/熱側(cè)的膜傳熱系數(shù)光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用2 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入EDR過程 5、用戶可以選擇在Shell-Tube Geometry頁面設(shè)置幾何結(jié)構(gòu)（可選） ：（本

8、例沒有設(shè)置）光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用2 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入EDR過程 6、開始運(yùn)算，同時(shí)導(dǎo)出數(shù)據(jù) 設(shè)置完以上參數(shù)后，單擊 開始運(yùn)行，與此同時(shí)，會(huì)在與bkp文件同一文件夾下生成一個(gè)EDR文件。 用打開Exchanger Design and Rating 軟件EDR文件，即可進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)與校核。 光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用2 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入EDR過程 7、至此，Aspen Plus換熱器的物性數(shù)據(jù)已經(jīng)導(dǎo)入到EDR程序中。 EDR已經(jīng)根據(jù)導(dǎo)入的物性數(shù)據(jù)，用戶在Data Browser里點(diǎn)擊EDR Browser，

9、可以直接進(jìn)入EDR界面，選擇Input|Property Data進(jìn)行查看導(dǎo)入的物性數(shù)據(jù)。 光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用2 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入EDR過程 EDR同時(shí)根據(jù)導(dǎo)入的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)出數(shù)個(gè)結(jié)果，并進(jìn)行對(duì)比，選出了最優(yōu)結(jié)果供用戶參考，用戶可點(diǎn)擊Result|Result Summary |Optimization Path查看優(yōu)化結(jié)果。光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用2 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入EDR過程 8、通過EDR對(duì)換熱器進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)在EDR界面，用戶也可以修改運(yùn)算模式，修改幾何結(jié)構(gòu)等數(shù)據(jù)以便于對(duì)換熱器的設(shè)計(jì)更加合理。EDR

10、對(duì)換熱器的設(shè)計(jì)與校核在此本書不再做詳細(xì)介紹。光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用3 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程 本過程以例6.3為例，詳細(xì)介紹Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程。 1、生成冷熱曲線 在Aspen Plus中完成換熱器的模擬以后，用戶需要生成加熱、冷卻或冷凝曲線，在Data Browser選擇Blocks |HEX| Hot Curves|Object manager，單擊NEW，出現(xiàn)Create ID對(duì)話框。光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用3 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程 在Create ID對(duì)話框

11、，直接點(diǎn)OK，進(jìn)入到Blocks |HEX|Hot Curves|1|Setup頁面，在此，用戶可以選擇所需采樣點(diǎn)的數(shù)目。 一般地，Aspen Plus所默認(rèn)的10個(gè)中間點(diǎn)的設(shè)置是可以接受的，用戶也可以增減這一數(shù)目。 對(duì)于壓降，HTRI程序包可以在每側(cè)接受最多3條不同壓力下的加熱/冷卻曲線。為了使結(jié)果盡可能的精確，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況定義：入口壓力 、出口壓力 、發(fā)生相變時(shí)的壓力等條件下的冷熱曲線。光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用3 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程 在Blocks|HEX|Hot Curves|1|Additional Properties頁面

12、，用戶需要為生成的曲線添加物性集，一般選擇HXDSGN與THERMAL兩個(gè)物性集。光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用3 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程 2、運(yùn)行模擬，導(dǎo)出sum文件 再次運(yùn)行模擬模擬以后，用戶需要導(dǎo)出sum文件。在菜單欄單擊File，選擇Export，出現(xiàn)Export對(duì)話框，在保存類型一欄里選中Summary Files（*.sum）。點(diǎn)擊保存（文件名默認(rèn)為Example6.3-HeatX-Shortcut ）。Aspen Plus會(huì)自動(dòng)把sum文件保存到與bkp文件同一文件夾下（注意：接下來要用DOS命令進(jìn)行讀寫操作，所以此處盡量將文件存在根目

13、錄下，本文放在E盤中）。光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用3 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程 3、啟動(dòng)Aspen Plus Simulation Engine 在Aspen Plus Simulation Engine中找到sum文件所在磁盤。光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用輸入CD.回車，返回上一級(jí)目錄；輸入E：回車，進(jìn)入E盤（前文講到sum文件保存在E盤根目錄下）。3 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程 HTXINT會(huì)從先前保存的Example6.3-Shortcut .sum文件中讀取數(shù)據(jù)。光盤4-AspenPlus與外部換熱

14、器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用輸入HTXINT Example6.3-Shortcut并回車（注意：HTXINT 和Example6.3-Shortcut質(zhì)檢要有空格）。3 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程 HTXINT命令提供B-JAC、HTFS、M-HTFS、HTRI四種輸出文件類型，以供不同的換熱器設(shè)計(jì)軟件調(diào)用。光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用輸入HTRI并回車。3 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程 程序會(huì)提示用戶生成的物性曲線上的的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)，HTRI允許最大數(shù)據(jù)點(diǎn)為30。用戶可以輸入比30小的任意數(shù)字。光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用輸

15、入10回車（一般10個(gè)點(diǎn)即可）。3 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程 程序三種單位集供用戶選擇：SI、ENG、MET。用戶根據(jù)實(shí)際情況來選取。光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用輸入MET回車（選用MET單位集）。3 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程 程序允許為輸出地文件命名，用戶可以方便的為輸出文件命名，以便于查找。如果用戶不給文件命名，程序會(huì)默認(rèn)輸出文件名稱與sum文件同名。光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用輸入HEX回車（在Aspen Plus模擬中，定義了換熱器模塊名稱為HEX，在此，為了方便查找輸出文件，輸出文件名稱為HEX）

16、。3 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程 程序會(huì)把Aspen Plus導(dǎo)出的sum文件中所包含的換熱器模塊列表，用戶可以選擇要輸出的換熱器模塊。光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用輸入HEX回車。3 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程 程序會(huì)把換熱器中的冷熱物流進(jìn)行列表，用戶可以選擇要輸出的流股。光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用輸入1回車（選擇了熱物流曲線） 。3 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程 程序會(huì)提示用戶是否要查看生成的物性曲線數(shù)據(jù)。用戶可以通過輸入Y或N來選擇查看與否。光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的

17、聯(lián)用輸入Y回車（選擇Y即可物性曲線數(shù)據(jù)）。3 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程 在給出物性曲線數(shù)據(jù)的同時(shí)，程序會(huì)提示用戶是否將生成的物性曲線寫入輸出文件。用戶可以輸入Y或N來選擇寫入與否。光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用輸入Y回車（Y表示將生成的曲線寫入輸入文件）。3 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程 在給出物性曲線數(shù)據(jù)的同時(shí)，程序允許用戶對(duì)生成的曲線添加描述，用戶可以添加任意描述，也不進(jìn)行描述直接繼續(xù)。但是用戶必須為生成的物性曲線命名。光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用對(duì)生成的物流曲線添加描述，直接回車即可（用戶也可以添加任意描述

18、）。直接回車即可。輸入HOTSIDE回車（為生成的物性曲線命名）。3 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程 第一條物性曲線寫入輸出文件后，程序會(huì)詢問用戶是否寫入另一條物性曲線，用戶可以根據(jù)實(shí)際情況選擇寫入與否。本例選擇Y，即把另一條物性曲線寫入輸出文件。第二條曲線的寫入過程與第一條物性曲線寫入過程類似。光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用輸入Y回車（繼續(xù)寫入另一條物性曲線）。3 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用輸入HEX回車（選擇HEX模塊）。3 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用輸入2回車（選擇第2條物性曲線）。3 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用輸入Y回車（查看第2條物性曲線數(shù)據(jù)）。3 Aspen Plus物性數(shù)據(jù)導(dǎo)入HTRI過程光盤4-AspenPlus與外部換熱器設(shè)計(jì)軟件的聯(lián)用輸入Y回車（將第2條物性曲線寫入輸出文件）。3 Aspen Plus