Aspen-Plus与外部换热器设计软件的联用PPT课件

1 AspenPlus与外部换热器设计软件的联用 2 主要内容 1EDR和HTRI换热器计算软件简介 2AspenPlus物性数据导入EDR过程 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 3 1EDR和HTRI换热器计算软件简介 对于换热器的计算 工程人员经常用到ExchangerDesignandRating 以下简称EDR 和HTRI这两款软件 EDR和HTRI研究人员进行了大量的工业试验 积累了一系列宝贵实验数据 并以此为基础开发出了成功的换热器设计软件 这两者都是独立的换热器设计软件 4 工程人员经常先用AspenPlus对换热器进行简单的模拟 得到物性数据后 再导入到专门的换热器计算软件中进行详细的设计与校核 本章主要讲述如何把AspenPlus计算得到的换热器的加热 冷却曲线数据导入到专门的换热器设计软件 1EDR和HTRI换热器计算软件简介 5 1 1EDR简介 2002年7月 Hyprotech公司与AspenTech公司合并 Hyprotech成为AspenTech公司的一部分 流程模拟软件AspenPlus与HTFS系列软件进行了集成 与AspenPlus集成的HTFS称作HTFS Aspen7 0以后版本名字改为EDR EDR包括原HTFS的TASC ACOL两软件 还包括原AspenB JAC的软件 6 1 1EDR简介 对于EDR的冷热物流的物性计算 原B JAC和HYSYS流体物性计算系统作为EDR内置的物性计算系统 可直接用 Aspen7 0以后版本已经实现了Aspen和EDR的接口 AspenPlus可以在流程模拟工艺计算之后直接无缝集成 转入设备设计计算 7 1 2HTRIXchangerSuite简介 HTRI是美国的传热研究学会 HeatTransferResearchInstitute 组建于1962年 的简称 HTRIXchangerSuite 采用了在全球处于领导地位的工艺热传递及换热器技术 包含了换热器及燃烧式加热炉的热传递计算及其他相关的计算软件 HTRI软件包采用了标准的Windows用户界面 其计算方法是基于40多年来HTRI广泛收集的工业级热传递设备的试验数据而研发的 8 1 2HTRIXchangerSuite简介 关于HTRI冷热物流性质的输入 HTRI本身有自己的物性数据库可以调用 还可以用户自己输入或者从AspenPlus导入物性数据 后文会详细介绍AspenPlus物性数据导入HTRI过程 9 2AspenPlus物性数据导入EDR过程 本过程以例6 3为例 详细介绍AspenPlus物性数据导入到EDR 1 改变运行模式打开文件Example6 3 Shortcut bkp 进入HEX Setup Specifictions页面 将计算模式换成Shell Tube 热物流走壳程 Shell Type模式为Design 选择设计模式是为了让程序计算出最优解以满足热负荷与压降的要求 10 2AspenPlus物性数据导入EDR过程 11 2 为文件命名点击Next 进入EDROption页面 在此用户必须为将要导入到EDR的物性数据文件输入一个的名字 本例输入HEX6 3 EDR做为文件名 2AspenPlus物性数据导入EDR过程 12 3 根据不同情况 在PropertyCurves页面用户可以定义如下变量 可选 本例没有设置 1 冷热物流是否都生成物性曲线 每次执行计算时 物性数据是否更新 2 物性曲线的压力等级 缺醒或者用户自定义 最多四个压力等级 3 物性曲线分布的点数 最多24个点 2AspenPlus物性数据导入EDR过程 13 2AspenPlus物性数据导入EDR过程 4 在AnalysisParameters页面用户可以选择定义以下变量 可选 本例没有设置 冷 热物流污垢热阻系数冷 热物流最大压降冷 热物流估计出口压力冷侧 热侧的膜传热系数 14 2AspenPlus物性数据导入EDR过程 5 用户可以选择在Shell TubeGeometry页面设置几何结构 可选 本例没有设置 15 2AspenPlus物性数据导入EDR过程 6 开始运算 同时导出数据设置完以上参数后 单击开始运行 与此同时 会在与bkp文件同一文件夹下生成一个EDR文件 用打开ExchangerDesignandRating软件EDR文件 即可进行详细设计与校核 16 2AspenPlus物性数据导入EDR过程 7 至此 AspenPlus换热器的物性数据已经导入到EDR程序中 EDR已经根据导入的物性数据 用户在DataBrowser里点击EDRBrowser 可以直接进入EDR界面 选择Input PropertyData进行查看导入的物性数据 17 2AspenPlus物性数据导入EDR过程 EDR同时根据导入的数据设计出数个结果 并进行对比 选出了最优结果供用户参考 用户可点击Result ResultSummary OptimizationPath查看优化结果 18 2AspenPlus物性数据导入EDR过程 8 通过EDR对换热器进行详细设计在EDR界面 用户也可以修改运算模式 修改几何结构等数据以便于对换热器的设计更加合理 EDR对换热器的设计与校核在此本书不再做详细介绍 19 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 本过程以例6 3为例 详细介绍AspenPlus物性数据导入HTRI过程 1 生成冷热曲线在AspenPlus中完成换热器的模拟以后 用户需要生成加热 冷却或冷凝曲线 在DataBrowser选择Blocks HEX HotCurves Objectmanager 单击NEW 出现CreateID对话框 20 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 在CreateID对话框 直接点OK 进入到Blocks HEX HotCurves 1 Setup页面 在此 用户可以选择所需采样点的数目 一般地 AspenPlus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 对于压降 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 用户可以根据实际情况定义 入口压力 出口压力 发生相变时的压力等条件下的冷热曲线 21 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 在Blocks HEX HotCurves 1 AdditionalProperties页面 用户需要为生成的曲线添加物性集 一般选择HXDSGN与THERMAL两个物性集 22 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 2 运行模拟 导出sum文件再次运行模拟模拟以后 用户需要导出sum文件 在菜单栏单击File 选择Export 出现Export对话框 在保存类型一栏里选中SummaryFiles sum 点击保存 文件名默认为Example6 3 HeatX Shortcut AspenPlus会自动把sum文件保存到与bkp文件同一文件夹下 注意 接下来要用DOS命令进行读写操作 所以此处尽量将文件存在根目录下 本文放在E盘中 23 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 3 启动AspenPlusSimulationEngine在AspenPlusSimulationEngine中找到sum文件所在磁盘 输入CD 回车 返回上一级目录 输入E 回车 进入E盘 前文讲到sum文件保存在E盘根目录下 24 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 HTXINT会从先前保存的Example6 3 Shortcut sum文件中读取数据 输入HTXINTExample6 3 Shortcut并回车 注意 HTXINT和Example6 3 Shortcut质检要有空格 25 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 HTXINT命令提供B JAC HTFS M HTFS HTRI四种输出文件类型 以供不同的换热器设计软件调用 输入HTRI并回车 26 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 程序会提示用户生成的物性曲线上的的数据点数 HTRI允许最大数据点为30 用户可以输入比30小的任意数字 输入10回车 一般10个点即可 27 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 程序三种单位集供用户选择 SI ENG MET 用户根据实际情况来选取 输入MET回车 选用MET单位集 28 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 程序允许为输出地文件命名 用户可以方便的为输出文件命名 以便于查找 如果用户不给文件命名 程序会默认输出文件名称与sum文件同名 输入HEX回车 在AspenPlus模拟中 定义了换热器模块名称为HEX 在此 为了方便查找输出文件 输出文件名称为HEX 29 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 程序会把AspenPlus导出的sum文件中所包含的换热器模块列表 用户可以选择要输出的换热器模块 输入HEX回车 30 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 程序会把换热器中的冷热物流进行列表 用户可以选择要输出的流股 输入1回车 选择了热物流曲线 31 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 程序会提示用户是否要查看生成的物性曲线数据 用户可以通过输入Y或N来选择查看与否 输入Y回车 选择Y即可物性曲线数据 32 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 在给出物性曲线数据的同时 程序会提示用户是否将生成的物性曲线写入输出文件 用户可以输入Y或N来选择写入与否 输入Y回车 Y表示将生成的曲线写入输入文件 33 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 在给出物性曲线数据的同时 程序允许用户对生成的曲线添加描述 用户可以添加任意描述 也不进行描述直接继续 但是用户必须为生成的物性曲线命名 对生成的物流曲线添加描述 直接回车即可 用户也可以添加任意描述 直接回车即可 输入HOTSIDE回车 为生成的物性曲线命名 34 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 第一条物性曲线写入输出文件后 程序会询问用户是否写入另一条物性曲线 用户可以根据实际情况选择写入与否 本例选择Y 即把另一条物性曲线写入输出文件 第二条曲线的写入过程与第一条物性曲线写入过程类似 输入Y回车 继续写入另一条物性曲线 35 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 输入HEX回车 选择HEX模块 36 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 输入2回车 选择第2条物性曲线 37 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 输入Y回车 查看第2条物性曲线数据 38 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 输入Y回车 将第2条物性曲线写入输出文件 39 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 输入COLDSIDE回车 为第2条物性曲线命名 40 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 输入N回车 不再写入其他物性曲线数据 41 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 输入N回车 不在创建另一个输出文件 42 3AspenPlus物性数据导入HTRI过程 输入EXIT回车 退出程序 43 3Aspen