关于HYSYS中的LNG换热器

1、关于HYSYS中的LNG换热器 LNG（液化天然气）换热器模型解决了多相流换热器和换热器网络的热量与物质的平衡。该方法可以处理大量的已知的或未知的变量。对于整个换热器，用户可以得到各种参数，包括漏热量与热损失，UA或者温度方法。其使用两种解法。就单一未知量的情况，算法直接从能量平衡得到未知量。对于多重未知量的情况，采用迭代方法使得其结果不仅满足能量守恒而且满足相应的约束条件，比如，温度方法约束条件或者UA。LNG换热器与普通换热器的区别是，LNG换热器允许多相流，而普通换热器只有一个热流侧和一个冷流侧。动态LNG换热器模型使用额定板肋式换热器模型，进行能量与物质的平衡。动态LNG的特点是有高密

2、度区域，特别考虑到LNG流程中，换热器各层之间的低温部分组成以及传热系数的差异。动态LNG操作的主要特点有：压力流说明选项，根据工厂的压力管网，真实的模拟了流体流过LNG换热器时的操作。可能出现的逆流情况也被模拟了。动态模型，其考虑了在金属壁以及物质流层中饱有的能量。层间的传热取决于物质流的安排、金属特性以及肋片和旁通管的效率。在LNG操作中，各个层的单相或多相区之间采用通用联接。使得在LNG的操作过程中，软件可以模拟交叉流、回流以及多相交叉流。热泄露模型，主要用于LNG操作中发生在金属壁上的对流传热与导热。LNG换热器的理论基础LNG的计算是基于热流体与冷流体的能量守恒。在LNG操作单元的任

3、何一个层中，应用如下总的关系式：压力降在LNG操作单元的任何层中的压力降可以有下列两项中的一项来确定： 明确压力降 通过定义K值，来定义每个换热层的压力流关系在LNG操作中，如果选择压力流选项来确定压力降，K值则用来关联通过换热器中的摩擦和沿程损失。这个关联式有点像总阀门方程：对流传热系数U与总热传热系数UA理解LNG模型的稳态与动态模式的区别是非常重要的。稳态模型基于热平衡，大量的与温度及焓的关系式。在此模型中，我们基于曲线计算UA值。然而动态LNG模型是一种额定模型，其意味着出口流由换热器的物理分布所决定。在稳态中，物质流进入LNG换热器的顺

4、序并不重要。但是对于动态额定模型，在换热器的不同区域各层之间物质流的顺序是一个非常重要的考虑因素。在LNG的动态传热过程中，U与对流传热系数有关，其将物质流与金属层联系了起来。出于方便，在动态模型中，用户同样也可以为每个换热层定义UA值。我们应该看到这个值并不是像稳态模型中的那个总UA值，它只是考虑了被研究的物质流与其紧密相联部分的对流传热。其UA值与稳态模型中的UA值计算方法是不一样的。在动态模型中，U与UA值只与物质流及其紧密接触的金属间的对流传热有关。在动态模型中，每一个物质流的总功率都受到了金属肋片排列，肋效率，物质流与金属层之间的直接热流以及其它一些因素有关。也就是说，这将是一个真实的板肋式换热器。如果我们在动态模型中明确对流的UA值，则换热器的尺寸与持液量仍将被考虑。理想的动态模型中，每个物质流的对流传热系数、U都是给定的。初始值可以由我们在一般文献中查到的关系式或者稳态的UA值来估计。如果用户需要的话，这些明确的值可以由一张分布表单进行操作。如果模拟LNG系统的开车与停机，则在Heat Transfer页面Rating标签中，需要选择U flow scaled计算器。这样其会基于物质流来正确的衡量U值。如果在额定模型中，物质流适当设置以接近最优化传热，这时金属热阻变得并不重要了，