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ASPEN PLUS换热器设计说明


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ASPEN PLUS 换热器设计说明
ASPEN PLUS 与换热器设计 程序的界面 本章讲述的是如何使用 ASPEN PLUS 自带的换热器设计程序界面(HXINT)在 ASPEN PLU S 运行与换热器设计程序包之间传输加热/冷却曲线的数据。 本章的主题包括: § 生成物性数据 § 开始运行 HTXINT § 选

择加热/冷却曲线的结果 § 生成界面文件 § 在换热器设计程序包中使用界面程序 关于换热器设计程序界面 用户可以使用 HTXINT 程序从一个 ASPEN PLUS 运行程序中选择加热/冷却曲线数据, 并 将这些数据传输到某个能被下列换热器设计程序包读取的文件中: §B-JAC 中的 HETRAN §HTFS 的 TASC, ACOL, 以及 APLE §HTFS 的 M-系列程序, 包括 M-TASC, M-ACOL, 以及 M-APLE §HTRI 的 ST, CST, ACE, PHE 以及 RKH 用户还可以扩展由加热/冷却曲线所得到的默认数据,使其包括换热器设计程序包所需要 的所有物性数据。 完成一次 ASPEN PLUS 运行之后,在开始运行设计程序之前要先运行 HTXINT。 HTXINT 将通过一系列提示给用户以指引,为换热器设计程序选择加热/冷却曲线。 HTXINT 是一个用于调用 ASPEN PLUS 摘要文件工具的应用程序。 在模拟中生成物性数据

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HTXINT 所使用的物性数据来自加热/冷却曲线,许多 ASPEN PLUS 单元操作模型都可以 生成这种曲线。在使用 HTXINT 时,用户必须先使用 ASPEN PLUS 生成所需的加热/冷却曲 线,对于每个想要的单元模块都要生成加热/冷却曲线(一条或多条)。关于指定加热/冷却曲 线的详细细节,请参见第 10 章“要求加热/冷却曲线计算”一节。在模块的 Hcurve 上就可 以: 1. 2. 3. 在“Property Sets”栏下选择“HXDESIGN” 选择所需采样点的数目。见本章“指定加热/冷却曲线的取样点数”一节 指定压力降的数值

下面各节将详细讲述以上各步骤。 指定物性集 为了生成换热器设计程序界面所需要的物性数据,在 Hcurve 下选择内建的 HXDESIGN 物 性集。 指定加热/冷却曲线的取样点数目 一般地,ASPEN PLUS 所默认的 10 个中间点的设置是可以接受的,用户也可以增减这一 数目。假如取样点的数量超过了换热器设计程序所能接受的最大数目, HTXINT 会在加热/ 冷却曲线上选择,将曲线终点以及曲线上的任何露点或泡点包含在内。由于 ASPEN PLUS 会额外增加露点或泡点,最终的取样点数可能会比用户要求的要多。 指定压降 HETRAN 是唯一接受非等压物性曲线的换热器设计程序包。 对于其他的换热器设计程序包, 不可以将带有压降的加热/冷却曲线拷贝到 HTXINT 界面就算完事。 HTRI 程序包可以在每侧接受最多 3 条不同压力下的加热/冷却曲线。为了使结果尽可能的 精确,应该定义下列压力下的 3 条加热/冷却曲线: § 入口压力 § 出口压力 § 发生相变时的压力 启动 HTXINT 要想交互式的运行 HTXINT 界面,请恰当的使用命令 Version Windows Command HTXINT runid

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其中:

runid 就是 ASPEN PLUS 运行程序的名称。
HTXINT 会从名叫 runid.SUM 的 ASPEN PLUS 摘要文件中读取数据,假如上述文件不存在, 则会从 runid.BKP 的备份文件中读取数据。HTXINT 会以一连串的提示给用户以指导,任何 时候如果想离开 HTXINT,在键盘上输入 EXIT 或 QUIT. 而后,HTXINT 询问目标设计程序包的名称: Please enter the required interface. (BJAC, HTFS, M-HTFS or HTRI) > 依照所用设计包供货商的情况输入 将数据写入 HETRAN TASC, ACOL, and APLE M-TASC, M-APLE M-ACOL, 输入 BJAC HTFS and M-HTFS

ST, CST, ACE, PHE, and RKH HTRI HTXINT 提示确认测量单位制: Please select the units to display the data. (SI, ENG or MET) > 选择要在屏幕上显示的加热/冷却曲线数据的单位,所有的选项就是 ASPEN PLUS 的单位集

当向界面文件写入数据时,B-JAC,HTFS 和 HTRI 的界面会使用一套由供货方指定的单位集, 该集合与所选的 ASPEN PLUS 单位集都最为接近。不同的供货方使用的测量单位集合略有 不同。 而界面程序会使用最为合适的一套单位。 关于相应测量单位的详细列表详见本章后面 的“在您的换热器设计程序包中使用界面文件”一节。注意对于 M-HTFS 的界面,总是写成 SI 单位的。 HTXINT 提示用户输入输出文件的名称: Please enter the output file name (Default is runid.ext) >> 默认的输出文件在用户的默认目录下生成,文件的名称同于摘要文件的名称,扩展名视目 标程序包的不同而变化。其示例可见本章的“在您的换热器设计程序包中使用界面文件” 一 节。假如用户选择了已经存在的文件名,HTXINT 会询问用户是否要覆盖该文件或者是另选 文件名存档。

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选择加热/冷却曲线的结果输出 要选择加热/冷却曲线: 1. 2. 3. 输入单元模块的名称 输入加热/冷却曲线的代号 选择是查看还是直接写入加热/冷却曲线的数据。

完成第三步以后就会重新回到第一步。 用户可以继续选择和拷贝其他的加热/冷却曲线数据, 直至所用设计包允许的物性曲线的上限。下列各节讲述各步的详细步骤。 输入单元模块的名称 HTXINT 将在屏幕上显示所有有加热/冷却曲线的单元模块。输入一个单元模块的名称以列 出该模块下所有的加热/冷却曲线。例如,屏幕显示: The following blocks have Hcurves. +---------------------------+ | Block ID | Model type +----------+----------------+ | E01 | T01 | HEATX | RADFRAC | | |

+---------------------------+ Please select a block ID from the list. > 输入加热/冷却曲线的代号 假设输入 E01 模块以后,就要输入列出的该模块下的加热/冷却曲线的代号。屏幕会显示:

The Hcurves for block E01 are as follows. +----------------------------------------------------------------------+ |NUMBER|Side | Type| Pressure range | | | | (N/SQM) | (K) | Temp. range | | | Vfrac range |

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+------+-----+-----+--------------------+---------------+--------------+ | 1 | 2 | HOT | HOT |0.410E+07 0.410E+07 |322.039 207.039|1.000 0.639 |COLD |COLD |0.445E+07 0.445E+07 |183.150 200.656|0.000 0.000 | |

+----------------------------------------------------------------------+ Please select an Hcurve from the list by entering its number. > 2 查看和写出加热/冷却曲线的数据 HTXINT 会询问: Do you wish to view data points for this curve? (Y/N) > 假如输入 N,这条加热/冷却曲线的数据就会直接写入界面文件。 假如输入 Y,就会查看数据,这条曲线的取样点就会显示出来。例如: +----------+--------------+---------------+---------+ | TEMP | (K) | DUTY | (WATT) | PRES | (N/SQM) | VFRAC | | |

+----------+--------------+---------------+---------+ | 322.039 | 0.31907E+04 | 0.41024E+07 | 317.775 | -0.71198E+05 | 0.41024E+07 | 311.584 | -0.21327E+06 | 0.41024E+07 | 301.130 | -0.46122E+06 | 0.41024E+07 | 290.675 | -0.72166E+06 | 0.41024E+07 | 280.221 | -0.99223E+06 | 0.41024E+07 | 269.766 | -0.12693E+07 | 0.41024E+07 | 259.312 | -0.15503E+07 | 0.41024E+07 | 248.857 | -0.18344E+07 | 0.41024E+07 | 238.403 | -0.21230E+07 | 0.41024E+07 | 1.000 | 1.000 | 0.994 | 0.980 | 0.963 | 0.941 | 0.916 | 0.888 | 0.857 | 0.822 | | | | | | | | | |

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| 227.948 | -0.24205E+07 | 0.41024E+07 | 217.493 | -0.27370E+07 | 0.41024E+07 | 207.039 | -0.30963E+07 | 0.41024E+07

| 0.779 | 0.724 | 0.639

| | |

+----------+--------------+---------------+---------+ 至于用户是否愿意将这些加热/冷却曲线的数据写入界面文件就看如何回应下面的提示: Do you want this Hcurve to be written to the interface file? (Y/N) > 输入 Y,则加热/冷却曲线的数据就写入输出文件,假如输入 N,则可以输入另一条加热/冷 却曲线的代号。 如果该曲线中含有计算错误,则有错的点将被以*(星号)标出,并伴有下列提示: Do you want data for the points with the calculation errors to be suppressed? (Y/N) > (你是否要禁用有计算错误的取样点数据?) 用户输入 Y,则有错的取样点将被排除出去。 生成界面文件 在用户选定了一条加热/冷却曲线写入到界面文件之后,HTXINT 会要用户提供描述性的信 息给目标设计程序包。比如用户想提供的描述包括对问题的描述,工况名称,以及热流或冷 流的名称。当用户可以输入的字符数目有限制时 HTXINT 会给出提示,并且会校验用户输入 的数据。 HTXINT 生成输入数据,而后询问用户是否还要选择另一条加热/冷却曲线。 下面的文字是在给 HTRI 界面提供描述性数据时的示例: Please provide a one line description of the problem up to 70 characters. > HCURVE DATA COPIED FROM HEAT EXCHANGER E01 Please provide a one line case description of up to 70 characters. > BASE CASE Enter the cold fluid name. 12 characters maximum > C1

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Data for curve has been written to the interface file. Do you want to select another Hcurve? (Y/N) > N 在您的换热器设计程序包中使用界面文件 界面程序创建出一个含有加热/冷却曲线数据的文件。 该文件包含有用户在提示后输入的描 述性数据。文件的格式,名字以及其使用方法根据换热器设计程序包的不同而不同。注意 H TXINT 生成的文件只含有加热/冷却曲线的数据,并不包含设计程序所需全部数据。 设计 程序包 界面文件名 测量单位 加 热 / 冷 却 加 热 / 冷 却 曲 如何使用 曲 线 的 最 线上取样点的 ? 大数目 最大数目 运行 B-JAC. 选择 Shell&Tube Hot side = 13 ( 入 口 、 出 Heat Exchanger Programs, 再 1 SI, US, 口、露点、泡 选 Thermal Design, 而 后 选 metric 点和最多 9 个 Cold side Establish the Filename, 然后选 其他点) =1 Create or Modify Input File. SI, British, metric Hot side = 1 12 Cold =1 side 运行 DOS 程序, 选择 Input Data 尔后或者创建或者编辑 Editor. 输入文件,而后使用功能键 F5 导入界面文件。或者运行 WINDOWS 版的程序,在 File 菜单下选择 “导入模拟程序的输 入文件” 选项 编辑和完成输入文件中的数据 10 Cold =3 side 进入 HTRI 程序选择 “输入文件” 或者 编辑和完成输入文件中的数据

B-JAC filename.bji

HTFS filename.dat

HTFS ?? filename.psf?? SI only M 系列

Hot side = 1 12 Cold =1 side

HTRI filename.dat

SI, US, MKH

Hot side = 3

?这是供货商对其使用的测量单位集的名称, 大体上对应于 ASPEN PLUS 中的 SI, ENG 和 M ETRIC 单位集 ?? ??请按照表中所示的方法使用界面文件。 工艺模拟软件文件的格式和单位可能和常用的 HT FS 输入文件有所不同


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