第三讲 热过程单元的仿真设计ppt课件.ppt

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1、化工CAD基础第三讲SimulationDesignofThermalProcesses热过程单元的仿真设计传热单元模型的分类加热器Heater换热器HeatX多物流换热器MHeatX热通量换热器HXFlux传热单元归属换热器类(HeatExchangers)，共7种模型，AspenPlus内部用的有4种，其余3种是与其它软件的接口模块：传热单元模型的分类(2)Heater加热器模型Heater模型用于模拟以下单元，改变单股物流的温度、压力和相态：加热器冷却器阀门（仅改变压力，不涉及阻力）泵（仅改变压力，不涉及功率）压缩机（仅改变压力，不涉及功率）Heater加热器模型（2）Heater——连

2、接Heater模型的连接图如下：1、闪蒸规定(Flashspecifications)（1）温度Temperature（2）压力Pressure（3）温度改变Temperaturechange（4）蒸汽分率Vaporfraction（5）过热度Degreesofsuperheating（6）过冷度Degreesofsubcooling（7）热负荷HeatdutyHeater—模型参数Heater模型有两组模型设定参数：从中任选两项Heater—模型参数（2）2、有效相态(ValidPhase)（1）蒸汽（2）液体（3）固体（4）汽—液（5）汽—液—液（6）液—游离水（7）汽—液—游离水Heat

3、er—模型参数（3）Heater模型有两组模型设定参数：Heater—模型参数（4）温度20℃、压力0.41MPa、流量4000kg/hr的软水在锅炉中加热成为0.39MPa的饱和水蒸气进入生蒸汽总管。求所需的锅炉供热量。Heater—应用示例(1)流量为1000kg/hr（0.4MPa）的饱和水蒸汽用蒸汽过热器加热到过热度100℃（0.39MPa），求过热蒸汽温度和所需供热量。Heater—应用示例(2)流量为1000kg/hr、压力为0.11MPa、含乙醇70%w、水30%w的饱和蒸汽在蒸汽冷凝器中部分冷凝，冷凝物流的汽/液比（摩尔）=1/3。求冷凝器热负荷。Heater—应用示例(3)案

4、例研究(CaseStudy)是ASPENPlus提供的模型分析工具(ModelAnalysisTools)之一。当需要对多个不同的工况条件的结果进行比较时，尤其是不同工况有多个且数目不等的参数需要改变时，案例研究工具提供了非常方便的手段:一次输入所有工况的参数值，通过批处理运行方式计算出全部结果，自动输出到结果文件中。CaseStudy—案例研究CaseStudy—案例研究（2）CaseStudy—参数定义首先在改变(Vary)表单中定义不同案例中需要改变的变量：使用变量序号(Variablenumber)下拉框中的新建(new)选项增添新的变量；使用调节变量(Manipulatedvaria

5、ble)栏中的一组下拉框设定每一个变量的定义。CaseStudy—参数定义（2）CaseStudy—参数赋值然后在规定(Specification)表单中定义不同案例中调节变量的值：使用案例序号(Casenumber)下拉框中的新建(new)选项增添新的案例；在调节变量值(Valuesofmanipulatedvariable)表的单元格中按顺序输入相应案例里每一个调节变量的给定值。CaseStudy—参数赋值（2）CaseStudy—批处理运行完成案例定义后，从窗口的级联式菜单中选择“运行→批处理→提交”命令Run→Batch→Submit并在弹出的对话框中设定运行代号(RunID)，运行结

6、果输出文件将采用运行代号作为文件名。CaseStudy—批处理运行（2）CaseStudy—批处理运行（3）CaseStudy—结果查看案例研究的模拟结果采用文件输出，不能直接从图形用户界面中查看。运行完成后，会在工作目录下自动生成输入(*.inp)、状态(*.sta)、简汇(*.sum)和输出(*.out)四个文本文件，结果数据在*.out文件中，可用文本编辑软件打开查看和编辑。流量为100kg/hr、压力为0.2MPa、温度为20℃的丙酮通过一电加热器。当加热功率分别为2kW、5kW、10kW和20kW时，求出口物流的状态。Heater—应用示例(4)Heater—物性计算利用Heater

7、模块可以很方便地计算混合物在给定热力学状态下的各种物性数据，如泡点、露点、饱和蒸汽压、密度、粘度、热容、导热系数等等：只需将给定组成的物流导入Heater模块，根据给定的热力学状态设定Heater的模型参数，并在总Setup的ReportOptions中设定相应的输出参数选项即可。求压力为0.2MPa，含甲醇30%w、乙醇20%w、正丙醇20%w、水30%w的混合物的泡点和露点。Heater—应用