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 PLUS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

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.    在“Property Sets”栏下选择“HXDESIGN”

2.    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

3.    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

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

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。

选择加热/冷却曲线的结果输出

要选择加热/冷却曲线：

1.    输入单元模块的名称

2.    输入加热/冷却曲线的代号

3.    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      | HEATX          |

| T01      | 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     | Temp. range   | Vfrac range  |

|      |     |     |   (N/SQM)          |     (K)       |              |

+------+-----+-----+--------------------+---------------+--------------+

| 1    | HOT | HOT |0.410E+07 0.410E+07 |322.039 207.039|1.000 0.639   |

| 2    |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     | DUTY         | PRES          | VFRAC   |

| (K)      | (WATT)       | (N/SQM)       |         |

+----------+--------------+---------------+---------+

| 322.039  |  0.31907E+04 | 0.41024E+07   | 1.000   |

| 317.775  | -0.71198E+05 | 0.41024E+07   | 1.000   |

| 311.584  | -0.21327E+06 | 0.41024E+07   | 0.994   |

| 301.130  | -0.46122E+06 | 0.41024E+07   | 0.980   |

| 290.675  | -0.72166E+06 | 0.41024E+07   | 0.963   |

| 280.221  | -0.99223E+06 | 0.41024E+07   | 0.941   |

| 269.766  | -0.12693E+07 | 0.41024E+07   | 0.916   |

| 259.312  | -0.15503E+07 | 0.41024E+07   | 0.888   |

| 248.857  | -0.18344E+07 | 0.41024E+07   | 0.857   |

| 238.403  | -0.21230E+07 | 0.41024E+07   | 0.822   |

| 227.948  | -0.24205E+07 | 0.41024E+07   | 0.779   |

| 217.493  | -0.27370E+07 | 0.41024E+07   | 0.724   |

| 207.039  | -0.30963E+07 | 0.41024E+07   | 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

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HTXINT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。

†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METRIC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HTFS输入文件有所不同