泡点条件)
加入或移走任何数量的用户规定的热负荷 过热或过冷的匹配温度 需要到达某一气相分率所必需的冷热负荷。
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换热器--- Heater
Heater模块用户输入界面
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换热器--- Heater--- Heat Streams
对一Heater模块，用户可指定任意数量的入口端热流股 对净热耗计算的Heater模块，出口端可指定一个热流股
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换热器--- HeatX
• HeatX的简捷方法（Shortcut）
采用用户规定（或缺省）总的传热系数值。
不需要换热器结构和几何尺寸数据，用户可以使用最少的 输入量来模拟一个换热器。
可以规定换热器每侧的压降，压降是恒定的。 模型根据能量平衡和物料平衡来确定出口物流状态，并用 一个常数值的传热系数来估算所需的换热面积，用户也可 提供特定的相传热系数。
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换热器--- HeatX
HeatX中压降
简捷法中换热器的压降是恒定的；
严格法中，用户在Setup Pressure Drop 页上定压力
选项来选择压降计算。
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换热器--- HeatX
HeatX中换热器中geometry结构信息输入
在geometry shell页面中应该输入换热器壳体的相关参数，包括：
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换热器--- MHeatX(多股物流换热器)
MHeatX（多股物流的换热器）可以用于模拟一个
有多股热流和冷流之间传热的换热器，也能模拟两
股物流的换热器。但MHeatX只保证总的能量平衡而
不考虑换热器的几何尺寸。
可以完成一个详细的、严格的内部区域分析，确定
换热器中所有物流的内部夹点以及加热和冷却曲线 ，还可以计算换热器的总UA值并模拟换热器的加入
TEAM Shell Type(TEAM型换热器壳体类型）
No of Tube Passes（管程数） Exchanger Orientation（换热器方向）
Number of Sealing Strip Pairs（密封圈数）
Inside Shell Diameter（壳体直径） Shell to Bundle Clearance（壳体到管束的最大直径的环形面积 ）。
换热器--- HeatX与Heater的对比
当换热器两端流股都重要时选用HeatX 当换热器有一端流股不重要时（如公用工程流股）选用Heater 采用两个Heater代替HeatX（通过Heat Stream、Calculator or Design S
pec实现热量的耦合），可以避免由于使用HeatX模块而增加的流程复 杂程度
HeatX严格法用膜系数计算传热系数的规定
在Setup Film Coefficients页上Caluculation Method
中选择计算方法。
系统提供的膜系数计算方法有： constant value（常
数）, Phase-specific values（指明物流相态，固定膜
系数）, PowerLaw expression（膜系数的幂指数表达 式），Calculate from geometry等方法。
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换热器--- HeatX
HeatX中换热器中geometry结构信息输入
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换热器--- HeatX
HeatX中换热器中geometry结构信息输入
除壳体尺寸，还要输入
Geometry Tube（管子的几何尺寸）
Geometry Baffles(挡板的几何尺寸） Geometry Nozzles（接管的几何尺寸）
与换热器相关的结构和几何参数在“EDR Browser”下独立输入
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换热模拟各种壳管式换热器类型
对大多数类型的双物流换热器进行简捷（Shortcut）或严格
的（Detailed）核算计算
二者的区别是总的传热系数的计算方法 规定：/Setup Specification /Calculation Type
--Net heat load（净热耗）是指进口热流股总和减去实际（计算的）热 负荷
当热流股作为模块的一个进料流股时，用户只需作一个热力学
规定（温度或压力），Heater会自动将进口热流股的和作为热 负荷规定。
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换热器--- HeatX
HeatX可进行Shortcut、 Detailed核算和模拟计算，还可进行严格
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换热器--- 公用工程
【例1】在下列流程中，为cool模块添加公用工程
RECYCLE REACTOR
COOL
FEED
P = 1 atm Q = 0 Btu/hr
COOL-OUT
SEP Flash2
T = 220 F P = 36 psi
苯: 40bmol/hr
REAC-OUT
Model
RStoic Model
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换热器--- Heater
Heater模块可模拟：
加热器或冷却器（换热器的一侧）
已知压降的阀
当不需要与功有关的结果时的阀和压缩机 也可以用Heater来设置或改变一个物流的热力学状态
。
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换热器--- Heater
用Heater模块可进行以下类型的单相或多相计算：
泡点或露点计算(Vapor Fraction 为1指露点条件，为0指
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加热器或冷却器 确定热和相态条件
HeatX MHeatX Hetran Aerotran
两物流换热器 多物流换热器 BJAC Hetran 程序界面
两股物流的换热器 任何数量物流的换 热器 管壳式换热器的设 计和模拟
BJAC Aerotran 空冷器的设计和模 程序界面 拟
换热器--- Heater
换热器
• Aspen中的单元操作模型
• • • • • • • • • • 混合器/分流器（Mixers/Splitters） 分离器(Separators) 换热器(Heat Exchangers) 塔(Columns) 反应器(Reactors) 压力变换器(Pressure Changers) 操作器(Manipulators) 固体(Solids) 用户模型(Users) 概念设计(Conceptual Design)
Heater Model
PRODUCT
Q = 0 Btu/hr T = 130 F Pdrop = 0 psi 丙烯: 40bmol/hr Pdrop = 0.1 psi C6H6 + C3H6 = C9H12 苯 丙烯 异丙基苯 丙烯转化率为90%
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换热器--- HeatX
HeatX不能进行下列计算
不能进行设计计算（用Hetran，Aerotran）； 不能进行机械振动分析； 不能估算污垢热阻系数。
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换热器--- HeatX
HeatX中的LMTD（对数平均温差）
换热器方程通用形式为Q=UA.F.LMTD。
其中：F（Factor,校正因子）反映了流动偏离逆流流动的 程度。
MHeatX也可模拟两流股换热器，但不需规定换热器几何尺寸
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换热器--- Utilities 公用工程
AspenPlus中，公用工程为可选项，可用于计算： 独立单元操作的能量消耗
能量成本计算
过程中采用不同种类公用工程时的消耗量（如：高 压蒸汽、中压蒸汽或低压蒸汽） 对任意指定或计算得到热负荷或功负荷的模块，都可设 定公用工程
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换热器--- HeatX
• HeatX的严格方法(Detailed)
严格方法采用膜系数的严格热传递方程，并能合并由于壳
程和管程侧膜所带来的管壁阻力，来计算总的传热系数。
用这种这种方法时需要知道几何尺寸。 严格法需要较多的输入选项。 在Setup/Pressure Drop 页上定压力选项来选择压降计算。
ous）设计计算；
（rigor
当换热器几何尺寸未知或不重要时，可采用Shortcut核算模式（只进行简单
的热衡算和质量衡算）；
对detailed和 rigorous热传递和压降计算，必须指定换热器几何尺寸； HeatX可直接进入Aspen严格换热器模拟软件：
--Aspen Shell & Tube Exchanger --Aspen Air Cooled Exchanger --Aspen Plate Exchanger --Hetran（管壳式换热器） --Aerotran（空冷换热器）
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换热器
换热器又可分为：
Heater（加热器或冷却器） HeatX&MHeatX（两股&多股物流的换热器） Hetran（管壳式换热器）
Aerotran(空冷换热器)
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换热器—模型库中的图标
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换热器
模型 Heater 说明 目的 用法 换热器, 冷却器, 阀门. 当与功 有关的结果不需要时的泵和压 缩机. 两股物流换热器. 当知道管壳 换热器尺寸时可以进行核算. 多股热流和冷流换热器. 两股 物流换热器. LNG 换热器. 具有多种结构的管壳式换热 器. 具有多种结构的空冷器. 用于 模拟节煤器和加热炉的对流 段.
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换热器--- MHeatX(多股物流换热器)
MHeatX（多股物流的换热器）可以用于模拟一个有多股热流和
冷流之间传热的换热器；
可以完成一个详细的、严格的内部区域分析，确定换热器中所有
物流的内部夹点以及加热和冷却曲线，还可以计算换热器的总UA 值并模拟换热器的加入热量或热损失；
MHeatX使用多个Heater模块和Heat Streams实现流程收敛；