ASPEN PLUS换热器设计说明.doc

ASPEN PLUS换热器设计说明ASPEN PLUS与换热器设计 程序的界面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ASPEN 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。 指定物性集 为了生成换热器设计程序界面所需要的物性数据，在 Hcurve下选择内建的HXDESIGN物性集。 指定加热/冷却曲线的取样点数目 一般地，ASPEN PLUS所默认的10个中间点的设置是可以接受的，用户也可以增减这一数目。假如取样点的数量超过了换热器设计程序所能接受的最大数目，HTXINT会在加热/冷却曲线上选择，将曲线终点以及曲线上的任何露点或泡点包含在内。由于ASPEN PLUS会额外增加露点或泡点，最终的取样点数可能会比用户要求的要多。 指定压降 HETRAN是唯一接受非等压物性曲线的换热器设计程序包。对于其他的换热器设计程序包，不可以将带有压降的加热/冷却曲线拷贝到HTXINT界面就算完事。 HTRI程序包可以在每侧接受最多3条不同压力下的加热/冷却曲线。为了使结果尽可能的精确，应该定义下列压力下的3条加热/冷却曲线： 入口压力 出口压力 发生相变时的压力 启动HTXINT 要想交互式的运行HTXINT界面，请恰当的使用命令 Version Command Windows HTXINT runid 其中： runid就是ASPEN PLUS运行程序的名称。 HTXINT会从名叫runid.SUM的ASPEN PLUS摘要文件中读取数据，假如上述文件不存在，则会从runid.BKP的备份文件中读取数据。HTXINT会以一连串的提示给用户以指导，任何时候如果想离开HTXINT，在键盘上输入EXIT或QUIT. 而后，HTXINT询问目标设计程序包的名称： Please enter the required interface. (BJAC, HTFS, M-HTFS or HTRI) 依照所用设计包供货商的情况输入 将数据写入 输入 HETRAN BJAC TASC, ACOL, and APLE HTFS M-TASC, M-ACOL, and M-APLE M-HTFS ST, CST, ACE, PHE, and RKH HTRI HTXINT提示确认测量单位制： Please select the units to display the data. (SI, ENG or MET) 选择要在屏幕上显示的加热/冷却曲线数据的单位，所有的选项就是ASPEN PLUS的单位集 当向界面文件写入数据时，B-JAC,HTFS和HTRI的界面会使用一套由供货方指定的单位集，该集合与所选的ASPEN PLUS单位集都最为接近。不同的供货方使用的测量单位集合略有不同。而界面程序会使用最为合适的一套单位。关于相应测量单位的详细列表详见本章后面的“在您的换热器设计程序包中使用界面文件”一节。注意对于M-HTFS的界面，总是写成SI单位的。 HTXINT提示用户输入输出文件的名称： Please enter the output file name (Default is runid.ext) 默认的输出文件在用户的默认目录下生成，文件的名称同于摘要文件的名称，扩展名视目标程序包的不同而变化。其示例可见本章的“在您的换热器设计程序包中使用界面文件”一节。假如用户选择了已经存在的文件名，HTXINT会询问用户是否要覆盖该文件或者是另选文件名存档。 选择加热/冷却曲线的结果输出 要选择加热/冷却曲线： 1.输入单元模块的名称 2.输入加热/冷却曲线的代号 3.选择是查看还是直接写入加热/冷却曲线的数据。 完成第三步以后就会重新回到第一步。用户可以继续选择和拷贝其他的加热/冷却曲线数据，直至所用设计包允许的物性曲线的上限。下列各节讲述各步的详细步骤。 输入单元模块的名称 HTXINT将在屏幕上显示所有有加热/冷却曲线的单元模块。输入一个单元模块的名称以列出该模块下所有的加热/冷却曲线。例如，屏幕显示： The following blocks have Hcurves. +-+ | Block ID | Model type | +-+-+ | E01| HEATX| | T01| RADFRAC| +-+ Please select a block ID from the list. 输入加热/冷却曲线的代号 假设输入E01模块以后，就要输入列出的该模块下的加热/冷却曲线的代号。屏幕会显示： The Hcurves for block E01 are as follows. +-+ |NUMBER|Side | Type| Pressure range | Temp. range | Vfrac range| | | | (N/SQM)| (K) | +-+-+-+-+-+-+ | 1| HOT | HOT |0.410E+07 0.410E+07 |322.039 207.039|1.000 0.639 | | 2|COLD |COLD |0.445E+07 0.445E+07 |183.150 200.656|0.000 0.000 | +-+ Please select an Hcurve from the list by entering its number. 2 查看和写出加热/冷却曲线的数据 HTXINT会询问： Do you wish to view data points for this curve? (Y/N) 假如输入N，这条加热/冷却曲线的数据就会直接写入界面文件。 假如输入Y，就会查看数据，这条曲线的取样点就会显示出来。例如： +-+-+-+-+ | TEMP | DUTY | PRES| VFRAC | | (K)| (WATT) | (N/SQM) | | +-+-+-+-+ | 322.039|0.31907E+04 | 0.41024E+07 | 1.000 | | 317.775| -0.71198E+05 | 0.41024E+07 | 1.000 | | 311.584| -0.21327E+06 | 0.41024E+07 | 0.994 | | 301.130| -0.46122E+06 | 0.41024E+07 | 0.980 | | 290.675| -0.72166E+06 | 0.41024E+07 | 0.963 | | 280.221| -0.99223E+06 | 0.41024E+07 | 0.941 | | 269.766| -0.12693E+07 | 0.41024E+07 | 0.916 | | 259.312| -0.15503E+07 | 0.41024E+07 | 0.888 | | 248.857| -0.18344E+07 | 0.41024E+07 | 0.857 | | 238.403| -0.21230E+07 | 0.41024E+07 | 0.822 | | 227.948| -0.24205E+07 | 0.41024E+07 | 0.779 | | 217.493| -0.27370E+07 | 0.41024E+07 | 0.724 | | 207.039| -0.30963E+07 | 0.41024E+07 | 0.639 | +-+-+-+-+ 至于用户是否愿意将这些加热/冷却曲线的数据写入界面文件就看如何回应下面的提示： Do you want this Hcurve to be written to the interface file? (Y/N) 输入Y,则加热/冷却曲线的数据就写入输出文件，假如输入N，则可以输入另一条加热/冷却曲线的代号。 如果该曲线中含有计算错误，则有错的点将被以*(星号)标出，并伴有下列提示： Do you want data for the points with the calculation errors to be suppressed? (Y/N) （你是否要禁用有计算错误的取样点数据？） 用户输入Y，则有错的取样点将被排除出去。 生成界面文件 在用户选定了一条加热/冷却曲线写入到界面文件之后，HTXINT会要用户提供描述性的信息给目标设计程序包。比如用户想提供的描述包括对问题的描述，工况名称，以及热流或冷流的名称。当用户可以输入的字符数目有限制时HTXINT会给出提示，并且会校验用户输入的数据。 HTXINT生成输入数据，而后询问用户是否还要选择另一条加热/冷却曲线。 下面的文字是在给HTRI界面提供描述性数据时的示例： Please provide a one line description of the problem up to 70 characters. HCURVE DATA COPIED FROM HEAT EXCHANGER E01 Please provide a one line case description of up to 70 characters. BASE CASE Enter the cold fluid name. 12 characters maximum C1 Data for curve has been written to the interface file. Do you want to select another Hcurve? (Y/N) N 在您的换热器设计程序包中使用界面文件 界面程序创建出一个含有加热/冷却曲线数据的文件。该文件包含有用户在提示后输入的描述性数据。文件的格式，名字以及其使用方法根据换热器设计程序包的不同而不同。注意HTXINT生成的文件只含有加热/冷却曲线的数据，并不包含设计程序所需全部数据。 设计 程序包 界面文件名 测量单位 加热/冷却曲线的最大数目 加热/冷却曲线上取样点的最大数目 如何使用 B-JAC filename.bji SI, US, metric Hot side = 1 Cold side = 1 13 (入口、出口、露点、泡点和最多9个其他点) 运行 B-JAC. 选择Shell&Tube Heat Exchanger Programs,再选Thermal Design,而后选Establish the Filename, 然后选Create or Modify Input File. HTFS filename.dat SI, British, metric Hot side = 1 Cold side = 1 12 编辑和完成输入文件中的数据 HTFS M系列 filename.psf SI only Hot side = 1 Cold side = 1 12 运行DOS程序，选择Input Data Edit