Aspen Plus与外部换热器设计软件的联用

光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用AspenPlus与外部换热器设计软件的联用主要内容§1EDR和HTRI换热器计算软件简介§2AspenPlus物性数据导入EDR过程§3AspenPlus物性数据导入HTRI过程光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用§1EDR和HTRI换热器计算软件简介对于换热器的计算，工程人员经常用到ExchangerDesignandRating（以下简称EDR)和HTRI这两款软件。EDR和HTRI研究人员进行了大量的工业试验，积累了一系列宝贵实验数据，并以此为基础开发出了成功的换热器设计软件，这两者都是独立的换热器设计软件。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用工程人员经常先用AspenPlus对换热器进行简单的模拟，得到物性数据后，再导入到专门的换热器计算软件中进行详细的设计与校核。本章主要讲述如何把AspenPlus计算得到的换热器的加热/冷却曲线数据导入到专门的换热器设计软件。§1EDR和HTRI换热器计算软件简介光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用§1.1EDR简介2002年7月，Hyprotech公司与AspenTech公司合并，Hyprotech成为AspenTech公司的一部分。流程模拟软件AspenPlus与HTFS系列软件进行了集成，与AspenPlus集成的HTFS称作HTFS+，Aspen7.0以后版本名字改为EDR。EDR包括原HTFS的TASC、ACOL两软件，还包括原AspenB-JAC的软件。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用§1.1EDR简介对于EDR的冷热物流的物性计算，原B-JAC和HYSYS流体物性计算系统作为EDR内置的物性计算系统，可直接用。Aspen7.0以后版本已经实现了Aspen和EDR的接口。AspenPlus可以在流程模拟工艺计算之后直接无缝集成，转入设备设计计算。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用§1.2HTRIXchangerSuite简介HTRI是美国的传热研究学会(HeatTransferResearchInstitute,组建于1962年）的简称。HTRIXchangerSuite,采用了在全球处于领导地位的工艺热传递及换热器技术，包含了换热器及燃烧式加热炉的热传递计算及其他相关的计算软件。HTRI软件包采用了标准的Windows用户界面,其计算方法是基于40多年来HTRI广泛收集的工业级热传递设备的试验数据而研发的。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用§1.2HTRIXchangerSuite简介关于HTRI冷热物流性质的输入，HTRI本身有自己的物性数据库可以调用，还可以用户自己输入或者从AspenPlus导入物性数据。后文会详细介绍AspenPlus物性数据导入HTRI过程。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用§2AspenPlus物性数据导入EDR过程本过程以例6.3为例，详细介绍AspenPlus物性数据导入到EDR。1、改变运行模式打开文件Example6.3-Shortcut.bkp，进入HEX|Setup|Specifictions页面；将计算模式换成Shell&Tube；热物流走壳程（Shell）；Type模式为Design（选择设计模式是为了让程序计算出最优解以满足热负荷与压降的要求。）光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用§2AspenPlus物性数据导入EDR过程光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用2、为文件命名点击Next，进入EDROption页面，在此用户必须为将要导入到EDR的物性数据文件输入一个的名字。本例输入HEX6.3.EDR做为文件名。§2AspenPlus物性数据导入EDR过程光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用3、根据不同情况，在PropertyCurves页面用户可以定义如下变量（可选）：（本例没有设置）（1）冷热物流是否都生成物性曲线，每次执行计算时，物性数据是否更新（2）物性曲线的压力等级（缺醒或者用户自定义：最多四个压力等级）（3）物性曲线分布的点数（最多24个点）§2AspenPlus物性数据导入EDR过程光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用§2AspenPlus物性数据导入EDR过程4、在AnalysisParameters页面用户可以选择定义以下变量（可选）：（本例没有设置）冷/热物流污垢热阻系数冷/热物流最大压降冷/热物流估计出口压力冷侧/热侧的膜传热系数光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用§2AspenPlus物性数据导入EDR过程5、用户可以选择在Shell-TubeGeometry页面设置几何结构（可选）：（本例没有设置）光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用§2AspenPlus物性数据导入EDR过程6、开始运算，同时导出数据设置完以上参数后，单击开始运行，与此同时，会在与bkp文件同一文件夹下生成一个EDR文件。用打开ExchangerDesignandRating软件EDR文件，即可进行详细设计与校核。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用§2AspenPlus物性数据导入EDR过程7、至此，AspenPlus换热器的物性数据已经导入到EDR程序中。EDR已经根据导入的物性数据，用户在DataBrowser里点击EDRBrowser，可以直接进入EDR界面，选择Input|PropertyData进行查看导入的物性数据。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用§2AspenPlus物性数据导入EDR过程EDR同时根据导入的数据设计出数个结果，并进行对比，选出了最优结果供用户参考，用户可点击Result|ResultSummary|OptimizationPath查看优化结果。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用§2AspenPlus物性数据导入EDR过程8、通过EDR对换热器进行详细设计在EDR界面，用户也可以修改运算模式，修改几何结构等数据以便于对换热器的设计更加合理。EDR对换热器的设计与校核在此本书不再做详细介绍。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用§3AspenPlus物性数据导入HTRI过程本过程以例6.3为例，详细介绍AspenPlus物性数据导入HTRI过程。1、生成冷热曲线在AspenPlus中完成换热器的模拟以后，用户需要生成加热、冷却或冷凝曲线，在DataBrowser选择Blocks|HEX|HotCurves|Objectmanager，单击NEW，出现CreateID对话框。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用§3AspenPlus物性数据导入HTRI过程在CreateID对话框，直接点OK，进入到Blocks|HEX|HotCurves|1|Setup页面，在此，用户可以选择所需采样点的数目。一般地，AspenPlus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。对于压降，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，用户可以根据实际情况定义：入口压力、出口压力、发生相变时的压力等条件下的冷热曲线。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用§3AspenPlus物性数据导入HTRI过程在Blocks|HEX|HotCurves|1|AdditionalProperties页面，用户需要为生成的曲线添加物性集，一般选择HXDSGN与THERMAL两个物性集。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用§3AspenPlus物性数据导入HTRI过程2、运行模拟，导出sum文件再次运行模拟模拟以后，用户需要导出sum文件。在菜单栏单击File，选择Export，出现Export对话框，在保存类型一栏里选中SummaryFiles（*.sum）。点击保存（文件名默认为Example6.3-HeatX-Shortcut）。AspenPlus会自动把sum文件保存到与bkp文件同一文件夹下（注意：接下来要用DOS命令进行读写操作，所以此处尽量将文件存在根目录下，本文放在E盘中）。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用§3AspenPlus物性数据导入HTRI过程3、启动AspenPlusSimulationEngine在AspenPlusSimulationEngine中找到sum文件所在磁盘。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用输入CD..回车，返回上一级目录；输入E：回车，进入E盘（前文讲到sum文件保存在E盘根目录下）。§3AspenPlus物性数据导入HTRI过程HTXINT会从先前保存的Example6.3-Shortcut.sum文件中读取数据。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用输入HTXINTExample6.3-Shortcut并回车（注意：HTXINT和Example6.3-Shortcut质检要有空格）。§3AspenPlus物性数据导入HTRI过程HTXINT命令提供B-JAC、HTFS、M-HTFS、HTRI四种输出文件类型，以供不同的换热器设计软件调用。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用输入HTRI并回车。§3AspenPlus物性数据导入HTRI过程程序会提示用户生成的物性曲线上的的数据点数，HTRI允许最大数据点为30。用户可以输入比30小的任意数字。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用输入10回车（一般10个点即可）。§3AspenPlus物性数据导入HTRI过程程序三种单位集供用户选择：SI、ENG、MET。用户根据实际情况来选取。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用输入MET回车（选用MET单位集）。§3AspenPlus物性数据导入HTRI过程程序允许为输出地文件命名，用户可以方便的为输出文件命名，以便于查找。如果用户不给文件命名，程序会默认输出文件名称与sum文件同名。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用输入HEX回车（在AspenPlus模拟中，定义了换热器模块名称为HEX，在此，为了方便查找输出文件，输出文件名称为HEX）。§3AspenPlus物性数据导入HTRI过程程序会把AspenPlus导出的sum文件中所包含的换热器模块列表，用户可以选择要输出的换热器模块。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用输入HEX回车。§3AspenPlus物性数据导入HTRI过程程序会把换热器中的冷热物流进行列表，用户可以选择要输出的流股。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用输入1回车（选择了热物流曲线）。§3AspenPlus物性数据导入HTRI过程程序会提示用户是否要查看生成的物性曲线数据。用户可以通过输入Y或N来选择查看与否。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用输入Y回车（选择Y即可物性曲线数据）。§3AspenPlus物性数据导入HTRI过程在给出物性曲线数据的同时，程序会提示用户是否将生成的物性曲线写入输出文件。用户可以输入Y或N来选择写入与否。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用输入Y回车（Y表示将生成的曲线写入输入文件）。§3AspenPlus物性数据导入HTRI过程在给出物性曲线数据的同时，程序允许用户对生成的曲线添加描述，用户可以添加任意描述，也不进行描述直接继续。但是用户必须为生成的物性曲线命名。光盘4-AspenPlus与外部换热器设计软件的联用对生成的物流曲线添加描述，直接回车即可（用户也可以添加任意描述）。直接回车即可。输入HOTSIDE回车（为生成的物性曲线命名）。§3AspenPlus物性数据导入HTRI过程第一条物性曲线写入输出文件后