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HeatX—连接 HeatX 模型的连接图如下：
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HeatX—模型设定
HeatX 的设定从规定(Specification) 表单着手， 有三组设定参数：
1. 计算类型 Calculation 2. 流动方式 Flow arrangement 3. 换热器设定 Exchanger specification
3. 热物流出口温差 (Hot stream outlet temperature approach) 4. 热物流出口过冷度 (Hot stream outlet degrees subcooling) 5. 热物流出口蒸汽分率 (Hot stream outlet vapor fraction)
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Heater — 连接
Heater 模型的连接图如下：
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Heater — 模型参数
Heater模型有两组模型设定参数：
1、闪蒸规定( Flash specifications) （1）温度 Temperature （2）压力 Pressure （3）温度改变 Temperature change （4）蒸汽分率 Vapor fraction （5）过热度 Degrees of superheating （6）过冷度 Degrees of subcooling （7）热负荷 Heat duty
详细计算时需输入换热器的几何结构 参数。从数据浏览器左侧的目录树中选择几 何 (Geometry) 项 目 ， 然 后 在 右 侧 的 壳 程 (Shell) 、管程 (Tubes) 、管翅 (Tube fins) 、折 流挡板 (Baffles) 和管嘴 (Nozzles) 表单中输入 相应的数据。
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HeatX—详细计算 压降 ( Pressure Drop )
分别指定热侧和冷侧的出口压力
( Outlet pressure )
根据几何结构计算
( Calculated from geometry )
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HeatX—详细计算 总传热系数方法 ( U methods )
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HeatX—模型设定
HeatX 的设定从规定(Specification) 表单着手， 有三组设定参数：
1. 计算类型 Calculation 2. 流动方式 Flow arrangement 3. 换热器设定 Exchanger specification
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HeatX — LMTD校正
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HeatX—流动方式(2)
流动方式设定包括： 1、热流体(Hot fluid)流动空间： 壳程 (Shell) /管程 (Tube) 2、流动方向(Flow direction)： 逆流 (Countercurrent) 并流 (Co-current) 多管程流动 (Multiple passes)
常数 ( Constant )
相态法 ( Phase specific values )
幂函数 ( Power law expression )
换热器几何结构 ( Exchanger Geometry )
传热膜系数 ( Film coefficients )
详细计算采用后两种方法
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HeatX—详细计算
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HeatX— 压降 压降 ( Pressure Drop )
分别指定热侧和冷侧的出口压力
( Outlet pressure )
指定值 > 0，代表出口的绝对压力值
指定值 ≤ 0，代表出口相对于进口的压力降低值
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HeatX—总传热系数方法 总传热系数方法 ( U methods )
ASPEN PLUS在化工过程设计中的应用
第六章 换热器的设计与模拟
内容
6.1 Heater—换热器/冷却器
6.2 HeatX—两股物流的换热器 6.3 换热器设计计算示例
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传热模型分类
模型 Heater 说明 加热器或冷却器 目的 确定出口物流的热和 相态条件 在两个物流之间换热 用于 加热器、冷却器、冷凝 器等
HeatX
两股物流的换热器
两股物流的换热器。当 知道几何尺寸时，核算 管壳式换热器 多股热流和冷流换热器， 两股物流的换热器， LNG换热器
管壳式换热器，包括釜 式再沸器 错流式换热器包括空气 冷却器
MHeatX
多股物流的换热器
在多股物流之间换热 提供B-JAC Hetran管壳 式换热器程序界面 提供B-JAC Aerotran空 冷换热器程序界面
10. 冷物流出口蒸汽分率 (Cold stream outlet vapor fraction)
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HeatX — 换热器设定(3)
冷物流出口温差
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HeatX — 换热器设定(3)
11. 传热面积 (Heat transfer area) 12. 热负荷 (Exchanger duty) 13. 几何条件 (Geometry) 在详细计算时采用。
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第 16 页Βιβλιοθήκη HeatX—计算类型(1)
计算栏目中有三个选项： 1、简捷计算 Short-cut 2、详细计算 Detailed 3、Hetran 精确计算 Hetran Rigorous 输出Hetran软件(换热器设计专用软件)的输 入文件供其精确计算。 下部的下拉式选择框中也有三个选项： 1、设计 Design 2、核算 Rating 3、模拟 Simulation 两组选项按下述方式配合使用：
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HeatX—结果查看(1) 概况(Summary)表单给出了冷、 热物流的进、出口温度、压力、蒸汽 分率(Vapor fraction)，以及换热器的 热负荷(Heat duty)。
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HeatX—结果查看(3)
对于简捷算法，换热器详情表单给出 了 需 要 的 换 热 器 面 积 (Required exchanger area) 、结垢 (Dirty) 条件下的平均传热系数 (Avg. heat transfer coefficient)、校正后的对 数平均温差(LMTD corrected) 和对数平均温 差校正因子(LMTD correction factor)等有用 的信息。
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几何项目
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HeatX—详细计算
壳程参数
壳程(Shell)表单中包含以下参数： 壳程类型 TEMA shell type 管程数 No. of tube passes 换热器方位 Exchanger orientation 密封圈数 Number of sealing strip pairs 管程流向 Direction of tubeside flow 壳内径 Inside shell diameter 壳/管束间隙 Shell to bundle clearance
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6.2.1 HeatX—简捷计算
简捷计算只能与设计或模拟选项配合。简捷计 算不考虑换热器几何结构对传热和压降的影响，人 为给定传热系数和压降的数值。 使用设计选项时，需设定热(冷)物流的出口状 态或换热负荷，模块计算达到指定换热要求所需的 换热面积。 使用模拟选项时，需设定换热面积，模块计算 两股物流的出口状态。
膜系数法： 根据换热器的几何结构和流动情况分 别计算热流体侧和冷流体侧的传热膜系数 (Film coefficients)； 根据管壁材料和厚度计算传导热阻， 再结合给定的污垢热阻因子 (Fouling factor) 计算出总传热系数U。
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HeatX—详细计算
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HeatX — LMTD校正
由于换热器内的流动并非理想的并流或逆流，因此有 效传热推动力需在对数平均温差(LMTD)的基础上进行 校正。校正因子的计算方法有四个选项： 1、常数 Constant 由用户指定校正系数，可查手册。 2、几何结构 Geometry 由软件根据换热器结构和流动情况计算。 3、用户子程序 User-subr 4、计算值 Calculated 流动方向为多管程流动时采用。
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HeatX — 换热器设定(3)
热物流出口温差
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HeatX — 换热器设定(3)
6. 冷物流出口温度 (Cold stream outlet temperature) 7. 冷物流出口温升 (Cold stream outlet temperature increase)
8. 冷物流出口温差 (Cold stream outlet temperature approach) 9. 冷物流出口过热度 (Cold stream outlet degrees superheat)
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HeatX—流动方式(2) 1、逆流 Countercurrent
2、并流 Cocurrent
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HeatX — 换热器设定(3)
共 有 13 个 选 项
1. 热物流出口温度 (Hot stream outlet temperature)
2. 热物流出口温降 (Hot stream outlet temperature decrease)
由于换热器内的流动并非理想的并流或逆流，因此有 效传热推动力需在对数平均温差(LMTD)的基础上进行 校正。校正因子的计算方法有四个选项： 1、常数 Constant 由用户指定校正系数，可查手册。 2、几何结构 Geometry 由软件根据换热器结构和流动情况计算。 3、用户子程序 User-subr 4、计算值 Calculated 流动方向为多管程流动时采用。