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aspen pinch


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第一章 开始运行 Aspen Pinch 本章回顾了一个典型热集成研究案例。阐述了一个类似研究案例的各个步骤,以及 如何在不同的阶段应用 Aspen Pinch。同时,本章还介绍了 Aspen Pinch 界面,已 经如何启动和推出 Aspen Pinch。 一个典型的热集成案例 下图表示了一个典型的热集成案例研究的主要步骤以及相应阶段 Aspe

n Pinch 的特 征。尽管本图看来是一个一次性完成的过程,但在实际过程中需要多次迭代来保证 获得总体最优的结果。 一个热集成案例研究包含以下步骤: 1. 从你的流程中获取数据。 2. 建立公用工程消耗,能量消耗和投资费用的操作目标。 3. 作出一个换热网络的设计 4. 检查所设计换热网络的性能。 下面详细介绍这些步骤。 从你的流程模拟中获取数据 一个热集成研究是从获取流程的数据开始的。一个热集成研究所需要的数据包括每 个流股的温度与热负荷信息。对于任一个公用工程的温度和费用信息都是必要的。 如果你想作费用分析的话,就必须提供换热器的投资费用。 流股的数据可以直接从过程的物料与能量衡算获取。另外,流股数据也可以从 Asp en Plus 模拟或其他软件输入。输入数据可以运用 Aspen Pinch 的数据输入功能、 Aspen Plus 接口或流股分段功能来实现。 建立目标函数 案例的下一个步骤是确定公用工程消耗、能量消耗和投资费用目标。对于一个新的 换热网络设计可以运用 Aspen Pinch 的 targeting 功能。 换热网络的改造可以用 ret rofit targeting 功能。对于从不同过程单元回收热量的总过程来说,我们可以运用 A spen Pinch 的 total site 功能。 当评价公用工程的费用与消耗时,你可能想研究一个公用工程系统的操作细节。As pen Pinch 具有热功模块来模拟公用工程的操作从而使你可以准确的预测公用工程 系统的规模及大小。 此时,本热集成案例已经可以通过运用基础案例的操作条件来预测流程的最佳操作 性能与费用。你还可以深入研究当操作条件发生变化时整个换热网络的性能如何发 生变化。或许这些变化可以降低总的费用。你可以运用 Aspen Pinch 的 targeting 功能,例如负荷曲线,来评价流程的变化。 设计换热网络 热集成的下一步将从目标函数转移到设计上来。你可以设计一个新的换热网络,也 可以对旧的换热网络进行改造设计。此时可以用 Aspen Pinch 的格子图和其他换热 网络设计工具来完成你的设计。 所设计的网络中或许包含一些你想删除掉的小换热器。你可以使用 Aspen Pinch 的 调优工具来删除任何类似的小换热器,从而降低总费用。 如何你要改造一个旧的换热网络的话, 请使用 Aspen Pinch 的 retrofit design 功能, 本功能采用了最小的“网络夹点”技术。 检查换热网络的性能 最后,你应该对你所设计的换热网络进行核算。运用 Aspen Pinch 的模拟/优化/核 算功能你可以详细的计算换热器的几何细节。 你可以使用 Aspen Pinch 来选择管长、
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管心距以及折流板等。 如何你想检查网络的操作弹性-例如,物流入口温度的或总传热系数变化的影响- 可以使用 Aspen Pinch 的 flexibility 功能。 理解项目与案例 每一个不同过程或工厂的研究被称为以 Aspen Pinch project。而每个 project 可能 会包含几个不同的操作工况,这些工况被称为 cases。对于一个包含者几个过程单 元的工厂的研究,每个过程单元都作为一个 case。 当你运用 Aspen Pinch 建立一个新项目时, 你应该在磁盘上建立一个新的目录或文 件夹,用来存储所有的项目和工况信息。 下图显示了一个典型的 Aspen Pinch 研究,以及项目和工况之间的关系。

如图 1-2 所示,所有的工况都存储在根目录 CRUDE 下。子目录 FEED1 和 FEED 2 代表不同的进料工况。FEED1 本身又含有两个不同的子目录 SUMMER 和 WINT ER。FEED2 只含有一个工况 MAXGAS。 工况树和继承数据 在 Aspen Pinch 中,工况以子工况和父工况的形式排列。如果 Aspen Pinch 需要 的数据不存在于一个给定的工况时 Aspen Pinch 会自动在他的父工况中搜索(搜索 从当前的目录到根目录结束)。这可以时一个项目所存储的数据达到最小。 例如, 在图 1-2 这 FEED1 和 FEED2 是父工况, SUMMER 和 WINTER,以及 M 而 AXGAS 是子工况。 FEED1 已经规定了物流、公用工程和 DTmin 数据。子工况 SUMMER 有自己的 物流数据,但 第二章 使用项目、工况与数据 公用工程的类型: 某些公用工程只能与一些热功模块联合使用:如 AIR,COAL,OIL,GAS,WORKST,C OLDSTRAM,HOTSTRAM,ELEC 等。另外的公用工程如 BFWP,ECON,FFLUE,GT FLUE,HEAST,REFRIG,SGN 和 SUPER 则即可联合使用也可单独使用。 DTmin 既可以直接设定 DTmin,也可以在设定公用工程目标后,让程序计算 DTmin。 换热器表 换热器表用来快速创建物流数据、公用工程数据、换热网络和全局公用工程(可 以用来进行全局分析的公用工程信息)。 物流数据是近似的-在大部分情况下,物流的分段是在换热器附近产生的。换热器 表经常被用来快速确定过程的节能潜力。 换热器表有两种格式,以换热器为中心和以物流为中心。两种格式可以用窗口下部 的按钮来更换。输入数据时,必须首先输入换热器的名称或物流的名称,然后在输 入其他数据。 输入新数据时应使用最高的空行,不要在各行数据之间留有空行,否则会丢失数据。 如果某一物流使用的是公用工程,则 UT 列的复选框必须被选择。 Upstream 列用来确定网络的拓扑结构。在此输入本换热器物流所来自的换热器名 称。你可以选择不止一个上游换热器,本列相当于一个加合器。当输入多个上游换 热器时,他们的名称中间用分号隔开。 本表格有检查数据完整的功能,如果某一行有错的话,则以黄色来显示。在出错的 单元放置鼠标时,状态栏会给出错误的原因。 可以用 F1 键来获取帮助。如果需要的话可以为一个换热器输入物流的分段数据。
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分段数据不出现在换热器为中心的视图中。 经济与费用数据 本部分介绍如何输入经济及投资费用 换热器费用数据-换热器投资费用,是换热面积的函数。用 Heat Exchanger Cost 对话框输入。 经济数据-年操作时间,寿命:利率或贷款。用 Economic Data 对话框输入。 壳程数目标数据 Aspen Pinch 用 units(全逆流)或壳程数来确定面积目标或费用目标。只有规定 了壳程数目标是才用壳程数来确定面积目标或费用目标。 第三章 确定新设计的目标 本章阐述了如下内容: 确定系统能量消耗目标; 为系统选择任意数目的冷热公用工程; 优化公用工程目标。 使用组合曲线 组合曲线可以用量确定系统的最佳热回收量。组合曲线能表示系统所有物流的总的 加热或冷却剖面,是确定能量目标的基本工具。 本部分将介绍如下内容; 如何查看组合曲线; 如何获取平衡组合曲线; 如何应用两种组合曲线工具; 如何获得 组合曲线。 激活确定目标功能 开始使用组合曲线之前,你首先需要激活 Aspen Pinch 的目标确定功能。你可以从 菜单栏选择 Tools-Targeting,也可以直接单击工具栏的 Targeting 按钮。 更换 Targeting 的工具栏。 查看组合曲线 查看组合曲线可以单击工具条的相应按钮, 也可以从菜单栏选择 Targets-Compos ite curves。然后就会显示组合曲线。 平衡组合曲线 平衡组合曲线最基本的应用是辅助设计出满足工艺过程要求的最小费用公用工程 系统及其与过程流股的最优匹配方案。 如果添加了公用工程,则可以查看包括公用工程在内的平衡组合曲线。关于如何添 加公用工程的更多信息见 P3-19 的 Placing Utilities。 可以从菜单栏的 Options-Balanced Composites 来查看平衡组合曲线,也可以直 接从工具栏选择 Show Utils 按钮。当你选择这个功能后,组合曲线就会重新绘制来 包括你所选则的任何公用工程。 转换温度后的组合曲线 查看、添加、删除夹点 你可以在组合曲线上查看、添加、删除夹点,对于优化公用工程来说,这种功能非 常重要。如何添加夹点按钮是灰色的话,应首先显示夹点。 获取目标确定报告 报告工具 获取总组合曲线 组合曲线可以获取过程系统的总能量目标。然而确定单个公用工程的负荷时,就应 该应用总组合曲线。
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添加公用工程 当你获得总组合曲线后,你可以更换常用工具条 删除、添加、优化公用工程。 公用工程的优化 优化公用工程的负荷是为了解决什么问题? 优化公用工程的步骤: (1)select targets – utility placement – auto place – at 1 deg C. (2)select targets – optimize –auto optimization utilities.-选择能量体-优化。 (3)浏览自动优化结果: select targets – optimize – auto optimize report 优化 DTmin 又是要解决什么问题? 最小温差是换热网络综合中的一个关键因素。其中夹点温差越小,运行能量费用越 少,但夹点温差越小,会造成网络投资费用的增加。因此当系统物流和经济环境一 定时,存在一个使总费用最小的温差,称为最优夹点温差。换热网络的综合应在此 最优夹点温差下进行。 最优夹点温差的确定方法: 1. 根据经验确定, 此时需考虑公用工程和设备投资的价格、 换热工质、 传热系数、 操作弹性等因素的影响。 2. 在不同的夹点温差下,综合出不同的换热网络,然后比较各网络的费用,选取 总费用最低的网络所对应的夹点温差。优点是可以得到最优夹点温差,但工作量太 大。 3. 在换热网络综合以前,依据冷热负荷焓线,通过数学优化估算最优夹点温差。 A. 输入物流和费用等数据,指定一个 DTmin。 B. 作出冷热负荷曲线。 C. 求出能量目标 Qh 和 Qc、换热单元数目标 Umin 和面积目标 A。 D. 计算总费用目标。 E. 判断是否达到最优,若是则输出结果,否则改变 DTmin 重新计算。 第四章 数据的导入和流股分段 本章阐述如何: 将 Aspen Plus 或 ProII 的模拟结果导入 Aspen Pinch。 将物流分段来精确的表征物流的加热或冷却曲线。 从其他软件,如 SuperTarget 导入数据。 简介 Aspen Technology 在稳态模拟软件 Aspen Plus 和 Aspen Pinch 之间提供了强大 的接口。此接口省时省力,而且可以避免不必要的错误。一定 Aspen Plus 完成模 拟,就可以很容易的运行 Aspen Pinch 和导入流程结果,并自动生成物流和换热网 络数据。 Aspen Pinch 可以从 Aspen Plus 导入如下数据: 简单的物流数据。 详细的冷却和加热曲线信息。 过程流股的热力学性质和传递物性。 换热网络信息。 获取过程流股的加热和冷却曲线是非常重要的,因为在大多数情况下,物流的比热 随温度的变化非常明显。对于这些物流,可以用物流段来描述他的加热和冷却曲线 剖面。各段的比热各不相同。物流分段可以保证 Aspen Pinch 所用的物流数据更加 接近实际情况。对于物流的加热冷却曲线的微小变化都会对热回收系统的设计造成 影响时,比如采用小温差的低温系统,物流的分段就显得非常重要了。
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从 Aspen Plus 模拟结果导入数据 本部分主要介绍: 导入模拟结果的预备工作。 如何为数据提取选择模拟。 如何设置数据提取选项。 下面主要介绍 Data Extraction Option 对话框中各复选框选项的含义。 Apply Data Extraction Rules(应用数据提取规则) 如果想在 Aspen Pinch 提取数据时应用 in-built(内置)的数据提取规则,请选择 此选项。本选项可以降低在选取适当数据时的工作量。如果不选此项,将会使物流 数据更加接近 Aspen Plus 的模拟结果。更多信息请见 Pinch Technology Training Course Using Aspen Pinch。 Ignore Pseudostreams(忽略虚拟物流) 虚拟物流可以在任何 Aspen Plus 模拟中使用。这些物流通常使一个模块内部的中 间物流,比如精馏塔中的中间回流。大部分情况下,虚拟物流不代表过程单元之间 的物流,因此与热集成无关。你可以重新检查这些物流以保证他们确实不代表参与 换热的实际物流。如果你不想 Aspen Pinch 读取虚拟物流的话,请选择此选项(默 认选项)。本选项对 ProII 无效。 Review Extracted Streams Before Save(保存前检查所提取的物流) 如果选择此选项,在物流数据存入 Aspen Pinch 前会生成一个列表。此列表包括了 从 Aspen Plus 所提取的所有物流。在此表中,你可以决定哪些物流被提取。物流 提取时会自动改变原来的名称,用户可以修改这些名称。命名规则为:如果某一物 流时一个模块的产品则添加 PR 后缀,如果时进料则添加 FD 后缀;如果某模块与 热量有关,则自动添加 HEAT 后缀;精馏塔则应用原名,并在再沸器和冷凝器添加 COND 和 REB。是否保存某物流可以选择 Save?栏的 Y 或 N。单击 OK 保存并关 闭窗口。 Apply Changes Made in Previous Data Extraction(保持在前数据提取中的修 改) 如果在进行工艺流程的调优期间,你对 Aspen Plus 模拟做了修改,而且已经从本 模拟中提取了数据,那么,如果你选了此选项的话,任何对 Aspen Plus 的修改都 会自动反映到 Aspen Pinch 中。这样就能保证在热集成中的数据都是正确的。 Single Step(单步进行) 此选项使你在提取任一物流时都可以检查物流信息,并作出修改。选择此选项后会 出现 Extracted Pinch Stream(被提取物流)对话框。 如果想提取物性等其他附加信息的话,选择 Properties。当需要进行换热网络的详 细模拟时,这些数据是必须的。 可以使用 Supply 和 Target 区域来修改物流数据,如果想将数据还原,单击 Get Fr om Simulation 按钮。当你修改数据后,如果你选择了 Apply Changes Made in Previous Data Extraction 选项, 其后的修改还使用你指定的数据, 如果你单击了 G et From Simulation 按钮,则会自动从模拟中提取数据。 如果要进行下一个物流的提取,单击 OK,如果不想继续提取物流,单击 Finsh 按 钮。 Heating/Cooling Curves(加热冷却曲线) 你可以从 Aspen Plus 中或取详细的加热、冷却曲线数据。如果想精确的模拟换热 系统,这是非常重要的,对与很小的温度变化就会造成极大的能量和面积目标偏差 的低温系统尤其如此。可以使用 Properties 来获取密度,比热等其他物流信息,这 在进行详细的模拟/优化是是必须的。
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Heat Exchanger Network(换热器网络) 如果选择了 Heat Exchanger Network 框,Aspen Pinch 会提取 Aspen Plus 中的 换热网络数据。其中包括两流股换热器和多流股换热器的数据。如果在模拟中使用 了 B-JAC 模块, Aspen Pinch 就会在 Network Design/Simulation 中启动 B-JAC 程 序。这可以降低在热集成中的大量工作。 Flow Sheet(流程图) 本选项将显示物流被提取的 Aspen Plus 文件。可以从 Browse 中进行修改。 Segmenting Streams(物流分段) 夹点技术要求任一物流的加热和冷却曲线都能用一段直线表示。但有时这种简单的 表示的精确度不能满足要求,因此需要用多个更短的线段来表示。 自动分段功能 你可以为所有的物流进行分段。Tools-Auto Segmentation-Editing Stream To Segment。在此窗口中选择要进行的物流。本窗口列出了所有可以被分段物流。 交互分段功能 Aspen Pinch 对于从 Aspen Plus 导入的数据是进行自动分段的,如果你想对导入 的数据重新分段,或对手动输入的数据进行分段,可以使用交互分段功能。 Tools-Segmentation-Segment Stream 对话框-选择物流-单击 OK-出现分段 图。图上的两条曲线分别代表原分段数据和现在的分段数据。可以用+和-号添加和 删除分段。 改变分段的精确度 缺省的状况下 Aspen Pinch 每隔 3 度,分为一段。 如果要改变分段的精确度:在物流分段窗口激活的状态下 tools-autosegment acc uracy。设置精确度。 第十章 热功模块 Aspen Pinch 的热功模块可以使用户模拟公用工程系统。现有的模块有:炉,燃气 轮机、蒸汽轮机和制冷系统。 使用热功模块的益处在于可以更精确的计算能耗、能量费用、公用工程规模和费用。 例如,如果过程现有不同级别的蒸汽,而且指定各级别的蒸汽用量,就可以运用蒸 汽轮机模块来计算需要多少高压蒸汽,需要多少煤以及蒸汽轮机和再沸器的投资费 用。 热功模块可以在用户提供流量或热负荷的情况下单独允许,也可以在目标确定和优 化功能中运行。这时,模拟模块用目标公用工程负荷来确定公用工程系统的条件。 本章介绍如何在目标确定和优化工具中,建立热功模块。

炉 炉模块以下图表示 由用户规定组成的空气经过预热后,进入炉中。已知的燃料也进入炉中。燃料在空 气中燃烧,产生烟气,烟气从理论火焰温度 TTFT 冷却到 TLOW 或夹点温度。在冷 却过程中,烟气为过程加热。 模拟一个简单炉 所需要的数据
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炉模块的数据 烟气数据 进口空气数据 过程热负荷数据 燃烧数据 公用工程数据 经济数据 保存炉模块 删除炉模块 单独模拟炉模块 在目标确定功能中允许炉模块 改变排烟温度 空气预热 定制炉报告 燃气轮机 燃气轮机由下图表示: 空气压缩后进入燃烧室与燃料燃烧。所产生的高压燃气膨胀降压。在膨胀过程中做 功。一部分工用来压缩空气,其余的工用来驱动其他机器或再生器。 乏气用来加热流程。再生器使用进入燃烧室之前的压缩空气回收一部分乏气热量。 模拟一个简单燃气轮机 所需要的数据 燃气轮机模块的数据 燃料数据 进口空气数据 过程热负荷数据 压缩器数据

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涡轮机数据 再生器数据 公用工程数据 经济数据 保存燃气轮机模块 删除燃气轮机模块 单独模拟燃气轮机模块 在目标确定功能中运行燃气轮机模块 定制燃气轮机报告

蒸汽轮机 蒸汽轮机如下图所示: 过热蒸汽由锅炉或其他外部热源产生。蒸汽进入涡轮机并降压,用来提供工艺蒸汽 或加热蒸汽。可以考虑不同级别的蒸汽。用来加热的蒸汽可以进行降温。蒸汽在进 入其他蒸汽涡轮机前可以被加热。 模拟一个简单蒸汽轮机 所需要的数据 蒸汽轮机模块的数据 费用数据 进口蒸汽数据 蒸汽级别数据 提取蒸汽数据 Desuperheating 降温过热水数据 公用工程数据 经济数据 保存蒸汽轮机模块 删除蒸汽轮机模块

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单独模拟蒸汽轮机模块 在目标确定功能中允许蒸汽轮机模块 定制蒸汽轮机报告 在蒸汽系统中添加燃烧炉 添加涡轮机的附加级 附加涡轮机进料和旁路 添加新蒸汽进料 添加涡轮机旁路 删除蒸汽进料 制冷系统 使用制冷模块用户可以精确的计算制冷剂流量、所需的功、设备尺寸和设备投资费 用。 Aspen Pinch 的制冷系统模块可以组成三级制冷循环。这些循环可以连接使某个循 环的热排放到其他循环中,也称为串连。每个循环都是多级制冷。 根据用户提供的饱和温度或压力和各级的制冷负荷,Aspen Pinch 计算制冷剂的流 量。可以在模块中考虑经济模块。制冷模块可以和目标确定连用制冷或节能器模块 负荷从目标获得。Aspen Pinch 有内置物性模型来精确的计算不同的制冷剂。 模拟简单的制冷系统 所需的数据 制冷循环数据 压缩机数据 制冷水平数据 经济模块数据 排热数据 制冷剂冷凝数据 公用工程数据 经济数据 保存制冷模块 删除制冷系统和循环

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单独模拟制冷模块 在目标确定功能中模拟制冷模块 定制制冷系统报告 在模块中添加新的排热换热器 在模块中添加更多制冷级别 第十章 换热网络的模拟和优化 本章阐述如何用 Aspen Pinch 来模拟和优化一个换热网络。模拟或优化可以在设计 和核算两种模式下进行。 用这种模式 来 核算 在给定每个换热器几何尺寸和物流物性的情况下,求解换热网络的 操作条件。 设计 进行新换热器的设计。优化将换热网络的年操作费用(包括投资费 用和能量费用)最小化。否则 Aspen Pinch 只能优化投资费用。 在进行换热网络的优化或模拟以前,应该已经作出了换热网络的设计,这个设计应 该已经存 或者已经在软件中确定。 Pinch 允许用户设定换热网络设计中换热器的设计参数。最后,在设计中,压降, 换热器几何尺寸和布置非常重要。Aspen Pinch 的模拟和设计功能可以使你在设计 中添加更多的细节。可以使你辨识变量获取更多的见解。同时可以更准确的预测网 络费用。

Simple simulation 简单模拟: 所谓的简单是指模拟时,换热器模型由换热面积、用户提供的传热系数、温度和热 负荷来描述。过程流股由温度和热负荷来描述。不需要详细的换热器设计信息和详 细的流股物性。 Detailed simulation 详细模拟: 所谓的详细是指模拟中的换热器用的是详细模型。 详细模型包括换热器的几何特征, 如管径,折流板间距等。同时,需要详细的物流物性信息,如物流整个温度范围内 的粘度和密度等。 Simple optimization 简单优化: 涉及简单换热器模型,不需要物性信息。 Detailed optimization 详细优化: 这涉及到详细的换热器模型,需要换热器的几何特征和物流的物性信息。 一个重要的原则是从简单系统过渡到系统。要保证在进行详细分析以前已经进行了 简单分析。

模拟/优化中所需的数据文件 Stream Data:温度、压力、物性等,可以以表格或方程式的形式给出。 Utility Data:温度、压力、物性等,可以以表格或方程式的形式给出。 Network Data(Block Data):设备类型、连接、设备的设计细节。 Economic Data:年操作时间、设备寿命。
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Cost Data:换热网络中,每个设备类型都要规定。 Stream Information 物流信息: 在详细模拟中,过程物流需要许多数据文件,部分原因是因为过程物流的所有物性 都需要规定。 温度和负荷存储在 Stream Data 文件中。这些数据主要用量进行目标确定。对于模 拟和优化来说,还需要物流的 ID 号。这个物流 ID 号用量将物流与存储在 Simulati on Stream Data 文件中的更多信息联系在一起。因此每个物流都有自己的 ID 以区 别于其他的物流。 如果你的模拟物流是炼厂物流的话,可以为每个物流规定 API 重度和 UOP 特征因 子。运用这些值,Aspen Pinch 可以自动计算物流性质。如果物流不是炼厂物流的 话,就必须直接把物性输入物性数据表格中。每个模拟物流都含有 Physical Prope rty Set ID(物性集 ID),用量告诉 Aspen Pinch 去什么地方寻找物流的物性数据。 Physical Property Sets 文件用来告诉 Aspen Pinch 物性值是存储在表格中,或者 由用户提供的关联式计算。它指引 Aspen Pinch 到恰当的存储数据表格或方程式文 件中。 注意:如果使用导入数据的话,可以指定模拟或优化所需要的物流数据、网络数据 和所有的物性数据。 网络信息 换热网络可能由不同的单元操作模块组成。一个简单的换热网络由简单换热器、分 流器、和混合器组成。 费用信息 进行换热网络详细模拟的一个显著优点是你可以获得设备设计细节的极高精确度。 你可以用这些信息来改善设备的费用估算。为了活动精确的费用估算,Aspen Pinc h 为不同的单元模块提供了不同的费用数据文件。每个文件都运行你输入参考费用、 参考尺寸以及费用因子。这使得软件可以由相对尺寸来确定设备费用。还可以添加 压力、温度和材料的附加影响因素。

简单换热器网络的模拟 本部分主要介绍简单换热器网络的模拟,简单换热网络的模拟是以用户输入为基础 来计算网络的条件。简单换热网络不考虑换热器的几何特征,只计算换热网络的性 能。,在简单换热网络模拟中,只用到焓,而不考虑其他物理性质。 在开始简单换热网络模拟以前,必须: 已经规定了物流数据。 规定了网络数据。 在模拟换热网络以前, 必须已经有了一个完整的换热网络。 把换热网络输入 Aspen Pinch 最容易的办法是用 Aspen Pinch 的新网络设计功能。详细情况见新网络的设 计一章。 在进行换热网络设计时,一定要保证换热器的完整性,这不仅包括温度和热负荷, 还包括物流的传热系数。Aspen Pinch 可以为每个换热器计算所需要的换热面积。 规定了公用工程数据。
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在简单换热网络模拟中,公用工程不能连接到热功模块上。 规定了设备投资费用数据。 规定了经济数据。 进行换热网络的简单模拟 在简单换热网络模拟中,Aspen Pinch 计算网络中每一个换热器的热力学行为。这 种热力学行为是基于简单换热器的规定如面积、温度和负荷等。简单换热网络的模 拟不考虑任一换热器的几何特征。 在模拟以前你必须已经在 Aspen Pinch 的格子图 窗口中输入了网络结构,或者从 Aspen Plus 导入了换热网络。你可以从网络设计 中运行模拟,也可以直接运行模拟功能。 在网络设计中进行简单模拟 在网络设计中进行简单模拟,必须打开了格子图窗口,网络已经完成而且保存。从 菜单栏中选择 Network-Simulate。Aspen Pinch 自动创建所需的数据文件。在模 拟完成后可以查看各换热器的模拟报告。 从菜单栏-Network-Reports-Simulation 用模拟功能进行简单模拟 在进行模拟以前,必须已经从格子图窗口输入了换热网络。单击模拟按钮,或从菜 单栏选择 Tools-Simulation。出现空白的模拟窗口。 1. 象上述一样开始模拟。 2. 将网络数据转换成适合模拟工具的形式,Aspen Pinch 自动设置执行模拟必 须的文件。更多信息见 10-14。 3. 从菜单栏中选择 Simulation-Run Simulation。开始模拟。 网络模拟完成后可以查看报告。

模拟中忽略某个换热器 也许由于一些地点限制,在换热网络模拟中忽略一些换热器或模块,不重新计算他 们的相关条件。如果要忽略换热器,则: 在 Simulation 窗口,从菜单栏中选择 Simulation-Simulation Blocks。在出现的窗 口中选择要忽略的换热器。 在简单模拟中要用到的数据文件 在运行模拟时 Aspen Pinch 用到的文件与 Targeting 和 Network Design 所需要的 文件不同。如果要进行详细模拟的话,还需要更多的数据文件。 除了在 Targeting 中用到的数据外,简单模拟要添加的文件并不多。所以尽管软件 在文件转换过程中,自动创建了其他文件,其中所含的信息也非常少。 Aspen pinch 能够自动把在 Targeting 和网络设计中使用的数据转换为更适和模拟/ 优化的表格,正如在这章前面解释的那样。当网络转化为简单模拟所需要的表格时, 会自动生成如下几个数据文件:Simulation Stream Data 模拟物流数据;Hfilm 表; Physical Property Sets Data 物性集数据,Total Enthalpy Table 总焓表,Simpl e Heat Exchanger Block 简单的 HXER 数据,Mixer Blocks 混合器模块和 Flow Splitter Blocks 分流器模块。下面详细讨论每一个文件。

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Simulation Stream Data 模拟物流数据 本文件的目的是详细说明参加换热的物流的信息。本文件包含了所有关于物流压力 或虚拟组分流在内的信息,即,烃与非烃物流,液态水和蒸汽,以及不可冷凝物流。 不要与 Stream Data 相混淆,Stream Data 只包含了诸如温度、负荷和传热系数等 简单信息。 应用 Simulation Stream Data 文件的一个例子是炼厂物流。对于这种物流 Aspen Pinch 允许用户在本文件中输入 API 重度和 UOP 特征因子。从而 Aspen Pinch 可 以计算详细的物流物性。 另外,如果物流的物性信息已经以方程式或表格的形式给定的话,本文件可以指导 软件去寻找恰当的物流物性数据集文件。这些物性集文件表明了物性的所在。 Simulation Stream Data 中所包含的信息大部分与详细的模拟和优化有关。对于简 单模拟来说,可以将它看出是对 Stream Data 的一个补充。 查看 Simulation Stream Data 文件。 Hfilm Table 传热膜系数表 Stream Data 中的传热系数将被转换成新的 Hfilm Table。 这个表格只适用于简单模 拟而不适用于详细模拟和优化。 如果在简单模拟期间,想使用不同的传热系数,可以通过编辑这个表来实现。 在模拟窗口中,从菜单栏选择-Data-Tabular Properties-Film Coefficient,出 现 Editing Hfilm Table 窗口。或直接在 Case Manager 窗口双击 Hfilm Table。 Physical Property Sets Data 物性集数据 你可能有过程物流的物性数据,那么你可以输入 Aspen Pinch 中。 Physical Property Sets Data 告诉 Aspen Pinch 去何处寻找物性数据。同时还指 明物性是以表格形式给出还是以方程式的形式给出的。 在模拟窗口下,从菜单栏中选择-Data-Physical Property Sets Data。或直接在 Case Manager 窗口中双击 Physical Property Sets Data 文件来查看编辑物性集 的窗口。 PPSetsID 是物性计算方法 ID,用来指明去何处寻找物性数据。此 ID 与 Simulation Stream Data 中的一个值相关。 如果你有表格形式的数据, 在可以在 PPSets 格式下为这些物性输入 ID。 其中 ID 的 第一个字母必须为 T。如果想输入方程式则第一个字母必须为 E。 在简单模拟中,可能只需要焓值,而不需要其他的物性数据。 Total Enthalpy Table 总焓表 PPSets Table 告诉 Aspen Pinch 具有 PPSets ID 为 HOT1 的物流,其总焓值在 具有 THOT1 标志符的表格中。总焓值为气相和液相焓值之和。 从菜单栏中选择 Data-Tabular Properties-Total Property, 或在 Case Manager 窗口中双击 Total Enthalpy Table 来查看总焓表。 Simple Heat Exchanger(HXER)Block 简单换热器模块 对于简单模拟来说,换热器的用简单换热器模块来模拟,它的操作条件有热负荷、 表面积、温度和用户提供的传热系数来计算。没有考虑换热器的几何特征。简单换 热器的细节存储在 Simple Heat Exchanger(Hxer)Block 文件中。 创建此文件最简单的方法是用设计工具创建,然后让软件自动转换成适合优化和模 拟的形式。进行自动转换时,默认热流体走管程,冷流体走壳程;公用工程走管程, 而过程流体走壳程。这种设置并不影响简单模拟的结果。
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查看本文件的方法同上。 Mixer Blocks 混合器模块 混合器模块是一个用来让 Aspen Pinch 理解那一些物流是混合物流的简单文件。 查看混合器数据的方法同上。

Flow Splitter Blocks 物流分割器 物流分割器是用来让 Aspen Pinch 理解物流分割的模块文件。查看物流分割器文件 方法同上。 Simulation Reports 模拟报告 当一个换热器网络成功模拟完成后,就会自动切换道报告窗口。 Table of Contents 目录 可以快速跳到感兴趣的部分。 Block Convergence Status 模块收敛状态 表明模块收敛结果以及误差。如果某 个模块没有收敛,应该重新模拟,并且稍微增添允许误差。 Unit Operation Block Section 单元操作模块部分 各个单元模块的计算结果以 及连接信息。 Cost and Size Section 费用与设计部分每个单元模块的大小、投资费用和操作费 用。其费用与过程或公用工程有关。 模拟报告工具 Detailed HEN Simulation 详细换热网络模拟 对于详细的换热网络模拟来说,换热器的几何特征是必须考虑的。这包括壳程直径, 管程直径和板间距等。同时还需要详细的物流物性以模拟压降和传热系数。 Aspen Pinch 的详细模拟功能不仅可以模拟换热器,还包括其他单元模块,如燃烧 炉,泵和闪蒸器等。这些单元模块不能从 Aspen Plus 导入,只能直接创建。 详细模拟有两种模式,设计模式和核算模式。在核算模式下,规定几何尺寸来预测 换热网络的性能。在设计模式下,已知温度和热负荷来求解几何尺寸。 可以用 B-JAC 来模拟换热器。 在进行详细换热网络模拟以前 在进行详细模拟以前,必须完成如下工作:规定换热网络 规定单元模块 规定公用工程 规定设备投资费用 规定物性数据集

规定换热网络 规定换热网络的办法是先进行简单换热网络的模拟。完成简单模拟后,可以将网络 转换成详细的换热器模型和其他单元操作。 使用 B-JAC 换热器的步骤如下:按照第八章所示完成 B-JAC 的输入。如果在网络 设计中,已经完成,则可以省略此步骤。 如果在网络设计中进行模拟且流程中有其他单元模块的话,就需要手动的改变冷热
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流体的 ID 以保证正确的连接。如果没有进行简单模拟的话,必须保证连接正确。 在模拟中添加详细换热器模块的方法如下: 1. 在模拟窗口,打开简单换热器模块数据。 2. 以相同的方法,打开详细换热器数据。如果没有进行详细的换热器模拟的话, 这个区域是空白的。 3. 同时查看简单和详细换热网络模拟的方法是在主菜单栏-Windows-Tile。 4. 选中想将其转变为详细模型的换热器模块。通过复制粘贴命令把简单模拟窗 口的本换热器物流粘贴导详细换热器窗口。 5. 为详细换热器模块添加名称,不能与简单换热器相同,但应该相似。 6. 把 SpecType 复制到详细换热器窗口。更多信息见 Aspen B-JAC 换热器 P1 0-40。 7. 运用 Verify 按钮来检查输入的正确性。 8. 对所有换热器都进行转换。 完成这一步后,对于某些换热器既可以进行简单模拟也可以进行详细模拟。具体选 择见下部分。 本部分主要讲述换热器的转换,其他模块的转换类似。 规定需要模拟的换热器 规定完详细换热器后,可以用简单或详细模型进行模拟。 选择进行模拟的换热器: 1. 在模拟窗口,从菜单栏选择-Network-Simulation Blocks。 2. 如要模拟选中 YES。 3. 关闭窗口,软件会有提示。

规定公用工程数据 规定设备投资数据 用户应该为换热网络中的每种设备规定费用关联式。用这些关联式根据设备尺寸来 计算其费用。需要规定费用关联式的设备见后表。 费用关联式的格式。 规定经济数据 规定物性集数据 对于简单模拟来说,并不需要任何过程物流的详细物性。然而,详细模拟却需要详 细的物性来计算压降和传热系数。各种物性数据文件之间的关系见图 10-2。物性 数据可以以表格和等式的形式给出。如果有 Aspen Plus 模拟的话可以直接导入物 流的物性数据。然而,如果物性以其他形式存在,则应该直接输入。所需要的物性 数据见下例。在输入物性之前,必须保证物性数据以表格或等式的形式存在。本例 假设以完成了以前的步骤,并成功的进行了简单换热网络的模拟。 输入所需的物性数据: 1. 查看 Simulation Stream Data。在编辑模拟物流数据窗口中,每个物流都有 一个 PPSetID。 这是转换设计数据时产生的。 这个 ID 指明了包含物性数据的文件所
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作。 注意:如果有物流的 API 重度或 UOP 特征因子的话,可以不输入 PPSetID。 2. 保持 Editing Simulation Stream Data 窗口打开。查看 Physical Property Sets,打开这个窗口。本文件指明物性数据集的物性数据所在。 3. 为规定的每个物性数据表格在本窗口中添加标志符。T 表示表格。 4. 把表格数据输入到不同的物性数据文件中,每个文件的标签与上一步所给定 的名字相同。输入物性数据的方法:在模拟窗口,选择 Data-Tabular Properties -在弹出菜单中选择要创建的物性数据文件类型。更多信息见下部分。 5. 注意每个物性数据的标签一定要与第三步的名称相同。每个物性都有自己单 独的物性文件。以输入液相粘度为例,必须把所需的所有粘度值输入到这个表格中。 6. 为每种物性重复步骤 5。详细模拟时,物流所需的物性包括焓、粘度、密度、 导入系数和表面张力。如果为两相流,需要气相分率和每一相的物性。 详细的物性数据 可以输入 Aspen Pinch 的物性数据包括:总的和气液两相的焓;传热系数;烃与非 烃,气相分率;气液相的粘度;气液相的密度;气液相的导入系数;表面张力。除 了传热系数外,所有其他的物性对于详细所换热器都是必须的。 可以以表格或等式的形式输入物性。所有的物性都必须以质量为基准,并且以 SI 单位表示。对于两相流,气液相的物性必须都加以规定。 可以从 Aspen Plus 直接导入表格形式的物性。 表格形式的物性 等式形式的物性: 1. 从模拟窗口,选择 Data-Equation Constants。 2. 在弹出菜单中选择要输入的物性类型。先输入 PPSetsID。 3. 输入物性常数。每个物性等式的形式都相同。

详细的模块数据 在详细模拟中,如果你规定了所需的详细信息 Aspen Pinch 会计算详细的设备尺寸 和换热器几何尺寸。本部分介绍单元操作所需的规定。详细的单元模块数据汇总见 图 10-3。 模块的进料和产品以物流的名字给出。 在模拟窗口中,从主菜单选择-Data-Block Data。在弹出菜单中选择模块类型。 Aspen B-JAC Hetran 换热器 详细的换热器 查看或输入换热器信息时,从菜单栏选择 Detailed Heat Exchanger 出现换热器模 块窗口,在此输入详细的换热器信息。 下表提供了附加的注意事项。 详细的换热器模块可以在设计和核算两种状态下运行。 核算模式:在核算模式下提供详细的几个特征信息,如管径、板间距之类。Aspen Pinch 自动计算传热系数,压降和总的换热器性能。
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在核算模式下,必须规定: HxType=OLD Rigorous=YES SpecType=SIMULAT All exchanger geometry 设计模式; 在设计模式下,规定期望的操作条件如热负荷或管程壳程出口温度,Aspen Pinch 计算传热系数,压降和换热器几何尺寸。要在设计模式下运行,需要: HxType=NEW Rigorous=YES SpecType=one of SHELLTEMP,TUBETEMP 或 HEATDUTY 满足规定类型的值 设计模式控制参数=YES 如果,任一参数为 NO,必须给出自己的相应的参数 最大壳程内径 最大壳程压降 壳程污垢系数 最大管长 最大管程压降 管程污垢系数 管壁导热系数 炉/炉式加热器 Aspen Pinch 为炉和炉式加热器分别建立了模型。两个模块所需的数据相似,都有 一条进程工艺物流。在模拟窗口,从主菜单栏-Data-Block Data-在弹出菜单中 选择 Furnace 或 Fired Heater。 下面是一个炉模块的例子:对于 CstCorr,如果选用 USER 则必须添加各项常数。 其余 PROCESS,PYROLY,REFORMER 为内置 Aspen Pinch 模块,其中的 Cost ID 必须匹配相同的炉费用文件。如果规定了 CostID 在不必在本炉模块中给出费用 信息,如果没有给出 CostID 在可以在本模块中给出费用信息,以计算费用。 Air Cooler 空冷器 空冷器模块有一条进口工艺物流和一条出口工艺物流。 添加空冷器模块的方法同上。 方法同上。 Pump 泵模块 泵模块有一条进口工艺物流和一条出口工艺物流。 Compressor 压缩机模块 压缩机模块有一条进口工艺物流和一条出口工艺物流。 Valve 阀门 Flash 闪蒸

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Decanter/Desalter 析盐器 Stream Relation 物流关系模块 Aspen 用 Stream Relation 模块来操纵物流的条件。本模块可以用来改变物流的流 量、温度和压力。当需要应用 Aspen Pinch 没有规定的单元操作时,本模块非常有 用。 Component Splitter 组分分割器 本模块可以将一条物流分割成两种产品。其目的注意是从进料中删除一个或多个虚 拟组分,如不凝气等。用户规定每个组分进入第二个产品的分率。软件假设产品与 进料的温度和压力相同。Aspen Pinch 不计算本模块的费用。 详细的换热网络模拟:核算模式 在核算模式下,用户提供详细的换热器几何信息如管径、板间距之类。Aspen Pinc h 计算传热系数,压降和总的传热性能。 要进行换热网络的详细模拟: 1. 完成网络中设备的规定。网络包括一些详细的换热器和其他的模块单元。 生成详细模拟换热网络的推荐方法是: a. 用 Aspen Pinch 的设计功能生成网络。同时在此处规定 B-JAC 换热器。 b. 使用 Aspen Pinch 的自动转换功能把换热网络中的换热器转换成适合模拟 的形式。 c. 成功的进行简单模拟。 d. 如果还没有完成,把简单换热器模块转换成详细的换热器模块。 这个过程已经在前面进行了详细的介绍。保证所添加的模块与物流连接正确。同时 保证下列变量正确。 HxType=OLD Rigorous=YES SpecType=SIMULAT 所有的换热器几何尺寸已经规定 2. 完成公用工程、设备费用和经济数据的输入。 3. 完成物性数据的规定。所需的换热器数据包括:焓,粘度;密度;传热系数; 表面张力。如果存在两相流,就规定每一相的物性数据。物性数据可以从 Aspen P lus 导入。 4. 保证模拟功能激活。出现空白的模拟窗口。 5. 选择在模拟中要包括的模块。 6. 如果一个换热器既有简单模块又有详细模块,则保证一选 YES 以下 NO。 7. 关闭选择模块窗口,保存设置。 8. 模拟网络。成功模拟后,会自动进入报告窗口。如果模拟出现错误,会出现 错误窗口。 9. 查看模拟结果。报告中包括模块费用和尺寸数据,以物流数据。

详细的换热网络模拟:设计模式 在设计模式下,规定期望的操作条件如热负荷、管程/壳程出口温度等,Aspen Pin ch 计算传热系数、压降和换热器几何尺寸。 步骤与核算模式相似。但在步骤 1 中,要保证 HxType=NEW
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Rigorous=YES SpecType=one of SHELLTEMP、TUBETEMP 或 HEATDUTY 匹配所需类型的值 设计模式控制参数=YES。如果选择 NO,必须列出要使用的值 最大壳径 最大壳程压降 壳程污垢系数 最大管长 最大管程压降 管程污垢系数 管壁导热系数

简单换热网络优化 Aspen Pinch 允许用户优化自己的换热网络。优化功能最常用的目标是最小化换热 网络的年费用。在优化中设置变量与设计规定。Aspen Pinch 操作变量来达到所设 置的设计规定。变量的数目必须大于设计规定的数目。 不要将优化与目标优化功能混淆。目标优化功能在不依靠网络设计的情况下计算最 佳热回收量。换热网络的优化则基于固定的换热网络布局进行优化并进行投资费用 和能量费用的最小化。 在进行简单优化之前 在进行简单优化之前,必须已经规定了换热网络、公用工程数据、换热器费用数据、 经济数据和物性集数据。对于优化,还需要附加的收敛、变量和规定数据。如下图 所示: 优化变量与设计规定 在进行优化之前, 必须规定 Aspen Pinch 用来操作以达到最优目标的变量。 如下表 所示,这些变量可以与单元操作模块和物流相关联。 温差 热负荷 总传热系数 壳程出口温度 壳程压降 换热器面积 管程压降 物流变量的例子 流量 温度 压力 对于优化来说,推荐使用模块变量而不是物流变量。 考虑下面的换热网络的例子: 如想使网络费用最小,则热流体在每个换热器的出口温度可以设置为变量。每个物 流分支流量也可以变化。这些应该使 Aspen Pinch 用来操作达到最优目标的变量 注意:对于优化来说,变量数目永远大于最优规定的数目。 Optimization Specification 最优规定
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模块变量的例子

用户必须设置最优规定。如下表所示,最优规定可以与过程物流和单元操作模块联 系。 模块变量的例子 温差 热负荷 总传热系数 壳程出口温度 壳程压降 换热器面积 管程压降 物流变量的例子 流量 温度 压力 与格子图中的换热网络的设计优化相似,每个物流的出口温度和分支物流流量可以 优化变量。然而每个物流的目标温度必须满足。为了保证这个目标温度能达到,必 须进行规定。Aspen Pinch 的规定可以分为两类: Implicit specifications 如果没有为一个特定的模块规定变量, 那么这个模块的规定 被 模糊规定 认为将应用换热器模块数据文件中的规定。例如,在本 例中,没有为加热器和冷却器模块规定变量,因此 Aspen Pinch 认为设计规定为模 块文件中的规定。对公用工程换热器来说,隐含工艺物流的出口温度为设计规定。 Explicit specifications 当某一模块参与优化,和与模块有关的规定尚未被获得,就 需 清晰规定 进行详细规定。 例如在本章的换热网络中,HX04 参与了 优化,然而本换热器冷流体的出口温度必须达到 180 度,以便冷流体达到其目标温 度。因此,这个温度必须明确设置为设计规定。必须将详细规定输入 Aspen Pinch。 进行简单优化 在简单优化中,换热器模块由表面积、用户提供的传热系数、温度和热负荷来建立 被优化网络的条件。过程物流由温度和热负荷来描述。不需要详细的换热器设计信 息和物流物性数据。 在以下步骤中,与图 10-5 进行参考是非常有益的,此图表面了优化所需各种文件 之间的关系。 进行简单优化: 1. 规定换热网络、公用工程数据、换热器费用数据和物性数据集文件,与简单 模拟相似。 2. 进行简单模拟,保证准确的规定了换热网络。 3. 确定网络变量。例如,上例中的优化变量。这些优化变量可以是壳程出口温 度和物流分支流量。 4. 确定明确的规定,在本例中,只需要一个明确的规定-离开换热器 HX04 的 物流温度(HX04 参与了优化,因此需要明确的规定来保证其达到目标温度)。其他物 流的目标温度可以由加热器或冷却器来获得。 5. 输入每个变量的定义和上下限。在模拟窗口中,从菜单栏选择 Data-Speci fications/Variables-在弹出菜单中选择 Variables Definition 。来确定优化变量。 首先输入变量的 VaryID。如果这个变量是个模块变量,输入相应的模块名称和变量 名称。。从模块变量的列表中选取变量:
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TAPP-温差 HEATDUTY 热负荷 UVALUE 传热系数 SHELLTEMP 壳程出口温度 SHELLDP 壳程压降 AREA 换热面积 TUBEDP 管程压降 如果变量是物流变量,输入物流名称,并在 SVindex 栏中输入线路值 1 流量 2 温度 3 压力 最后对于每个变量,都要以 SI 单位设定上下限。上下限的设置应该以合乎实际,而 且宽度足够,以保证获得最优结果而不排除有吸引力的选择。 6.输入模拟变量列表数据。 这个变量列表数据可以允许变量被组合到一块。可以为不同的优化创建不同的变量 列表,以达到不同的优化目标。 首先为变量组输入 ID 名称。然后想在这个列表中包含的变量。 6. 输入设计规定的定义和上下限。从主菜单栏选择-Data-Specifications/Var iable-弹出菜单中选择 Specification Definition 在出现的窗口中输入规定的定义。 首先为规定输入唯一的 ID.如果要设置模块规定,就输入相应的模块名称和规定名 称。在模块规定的名称从下列列表中选择: TAPP-温差 HEATDUTY 热负荷 UVALUE 传热系数 SHELLTEMP 壳程出口温度 SHELLDP 壳程压降 AREA 换热面积 TUBEDP 管程压降 如果要设置物流规定,就输入相应的物流名称和变量类型 ID 和索引。为每个设计 规定设置相应的值(SI 单位)。 最后在 17 行设置设计规定的类型。 8. 规定设计规定的组合方式。Aspen Pinch 允许用户把不同的设计规定组合在一 起。不同的规定组合允许在优化中应用不同的规定集合。这依赖于不同的优化目标 (你可能想最小化总费用,也可能只想最小化投资费用)。其输入方法与变量列表 的输入方法类似。 输入收敛数据以被应用。在菜单栏选择-Data-Specifications/Variable-弹出菜 单中选择 Convergence Data,在出现的窗口中输入收敛数据。首先输入收敛模块 的唯一 ID,然后输入相应的变量和规定。选择收敛类型:优化、模拟或设计。其余 几行规定收敛计算的误差和次数,可以使用缺省值。 选择想要在优化中包含的单元模块。在模拟窗口选择 Simulation-Simulation Bl ocks。在出现的窗口中选择需要包含的模块。 运行优化。从菜单栏选择 Simulation-Run Simulation。优化完成后就自动切换到 模拟报告窗口中。 9.在模拟报告中查看结果。如果模拟出现错误,就会出现单独的错误窗口。

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详细的换热网络优化 在详细优化中,使用了详细换热器模型包括换热器的几何特征,如管径和板间距之 类。诸如总物流温度范围内的粘度、密度等物性数据也是必须的。执行详细优化的 步骤与简单优化相似。只需要用详细的换热器模块代替简单换热器模块即可。 用模拟来达到设计规定 但用户想要通过改变一个变量来达到设计规定时,可以使用模拟功能来达到目的。 例如,你可以家里一个模拟,其中通过改变一个物流的流量来达到一个换热器的出 口温度。要达到这样的设计规定,变量数目必须等于规定的数目。 建立获得设计规定的模拟的步骤与简单优化步骤相似。你只能有一个变量和一个规 定,在模拟规定文件中,设置规定的值。在收敛数据中,把模式设置为模拟。象简 单优化一样完成一个模拟。 为简单的换热网络执行模拟,优化和设计 Aspen Pinch 允许把模拟,优化和设计数据包含在一个网络工况中。例如你的收敛 数据文件可能包含设计收敛模块,模拟收敛模块甚至时优化收敛模块。 这些数据存储在 Aspen Pinch 中。但是,不能在同一时间允许不同类型的计算。可 以通过模拟/优化模块窗口来选择要运行的模块。 错误与诊断 如果你的模拟和优化没有正确完成,会自动出现一个模拟历史文件窗口,否则不会 出现。可以从菜单栏选择 Simulation-Diagnostics 来查看错误信息。 下面是以下常用的错误信息及提示。 Error Message Hints 错误信息 线索 Line Search Failure 数值微分的扰动因子过大。 在收敛数据文件中简单 其数值,一般在 1.0E-06。 Stream XX is product from YY 在编辑模拟模块窗口中检查模块连接。 and other blocks。 Missing or Duplicate PPSet XXX 在模拟物流数据和物性集文件中检查 PPSet 数据标签 Utility Stream XX is not defined 检查公用工程和模块数据文件。 设置诊断水平 用户可以设置模拟历史文件中信息的数量。 1. 在模拟窗口中,在菜单栏选择-Data-Specifications/Variable-弹出菜单中 选择 Diagnostic Levels。出现编辑模拟诊断信息水平窗口。 2. 在 BlkID 栏,填入如下内容: The block identifier 诊断水平只适用于这个模块 模块标志符 The keyword‘GLOBAL’ 诊断水平适用于整个模拟 The keyword‘CVG’ 诊断水平适用于收敛搜索 3. 在 BlkLev 和 StrmLev 只输入 0~9 之间的数字,会得到很少的信息,选择 9 会得到完全的诊断信息报告。 4. Basic、Input 和 Results 栏,1 表示产生,0 表示不产生。

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