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运用aspen及其套件EDR设计换热器

青海大学化工学院张鹏宇

目录

1.生产要求设定

2.1确定适宜的modlelibrary模块

2.6输入物流参数

3.进行换热器选型

3.1采用shortcut简捷计算

3.2填写估计的总传热系数

3.3模拟计算，列出简捷计算结果

3.4按国家标准选型

4.选择Detailed详细核算

4.1设置冷热流体走程

使用DesignSpecification调整冷却水流率

4.3设置壳程管程压降计算方式

4.4设置总传热系数计算方式

4.5填写冷热流体侧污垢系数

4.6填写壳程管程数据

4.7填写折流板及管嘴数据

4.8运行计算，列出换热器详细计算结果

4.8.1exchangerdetails换热器详细数据

4.8.2presdrop各程压力降及压力降分析

4.8.3流速探讨及分析

5.用EDR软件核算，出图

5.1数据传递

5.2EDR数据检查,核对补充

5.3运行计算，列出换热器详细计算结果

5.3.1EDR换热器详细数据

5.3.2presdrop各程压力降及压力降分析

5.3.3流速探讨及分析

5.4列出换热器装配图

5.5列出换热器布管图和设备数据

5.6打印出图

6.比照Aspen换热器详细计算，说明EDR其优缺点。

某生产过程中，需处理每年114000吨/年苯，现将苯从80度冷却至40度，冷却介质采用循环水。循环水入口温度32.5度，出口温度取37.5度。要求换热器裕度为10%~25%，换热器内流体流动阻力小于50Kpa.

启动ASPEN设置前奏

2.1选择适宜的modlelibrary模块

启动ASPEN,新翻开一个空白的blank文件，该换热器用循环水冷却，冬季操作时进口温度会降低，考虑到这一因素，估计该换热器的管壁温和壳体壁温之差较大，因此初步确定选用带膨胀节的固定管板式换热器。在heatExchangers下选择heatX下的GEN-HS模块。

连接物流线，建立如下图的流程图，至此flowsheet已经完整。

单击下一步N，填写标题，这个可以随意。

2.4输入组分

继续单击下一步，在componentID中填写H20按回车，再填C6H6回车，物质直接出现，不用查找。

继续单击下一步，选择物性方法。根据一些其他文献的选择方法，我们在propertymethod一栏下拉选择CHAO-SEA.物性方法。

由于循环冷却水较易结垢，为便于水垢清洗，应使水走管程，苯走壳程。所以1与2走的水，3与4走的苯。那么在接下来的stream1中填写温度32.5度，设置压力为1.2个大气压。在composition下拉选择MASS-FLOW,单位选择KG/h。暂时设置循环水的初始流量为5000KG/h.过后将运用DesignSpecification调整水的流量。将stream2填写37.5度，压力1.2atm.其他不设置。将stream3填写温度80度，压力也为1.2atm,填写苯的流量16000kg/h(根据处理114000吨苯每年而约得)。stream4不作设置。

3.进行换热器选型

3.1采用shortcut简捷计算

下一步，在blocks-B1-specification-calculation下面选择shortcut表示采用简捷计算以便进行换热器的选型。在pressuredrop下面设置冷热流体的outletpressure压力降为0.

3.2填写估计的总传热系数

在UMethods下面填写估计的换热器总传热系数为300W/(M2*K).至此简捷计算数据已经输入完成。

3.3模拟计算，列出简捷计算结果

22.相差不大。可以继续采用详细核算。

3.4按国家标准选型

按照换热器面积及规定6M的管长，查《化工工艺手册》从2,换热管Φ25mm×2.5mm,管长6M，管数135根。三角形排列，管心距32mm。

选择Detailed详细核算

4.1设置冷热流体走程

现在选择Detailed表示type选择rating表示详细核算。Hotfluid选择shell。在exchangerspecification下面选择Hotstreamoutlettemperature.Value