《夹点法手算及aspen设计换热网络实例》由会员分享，可在线阅读，更多相关《夹点法手算及aspen设计换热网络实例（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、作业题：一过程系统含有的工艺物流为 2 个热物流和 2 个冷物流，数据见下表。冷热流股最小传热温差为AT .=15C，试进行还热网络设计及用能评价。 min物流编号热容流率Cp(kW/C)初始温度Ts(C)终了温度Tt(C)H12.015060H27.09055C12.020125C23.025100一、采用问题表法确定夹点位置：1、分别将所有热流和所有冷流的进出口温度从小到大排列 热流体：55， 60， 90， 150 冷流体：20， 25， 100， 1252、计算冷热流体的平均温度，即将热流体温度下降AT /2,将冷流体温度上升AT /2： minmin热流体： 47.5， 52.5，
2、82.5， 142.5冷流体： 27.5， 32.5， 107.5， 132.5 3、将所有冷热流体的平均温度从小到大排列：冷热流体： 27.5， 32.5， 47.5， 59.5， 82.5， 107.5， 132.5， 142.54、划分温区：第一温区： 142.5 132.5第二温区： 132.5 107.5第三温区： 107.5 82.5第四温区： 82.5 52.5第五温区： 52.5 47.5第六温区： 47.5 32.5第七温区： 32.5 27.55、温区内热平衡计算：AH =(工Cp 一工Cp )(T -T )iCH ii+1第一温区：AH 1= (0-2.0)(142.5-
3、132.5)= -20第二温区： AH =(2.0-2.0)(132.5-107.5) = 0 2第三温区： AH3=(2.0+3.0-2.0)(107.5-82.5) = 75第四温区： AH =(2.0+3.0-2.0-7.0)(82.5-52.5) = -120 4第五温区： AH5=(2.0+3.0-7.0)(52.5-47.5) = -10第六温区:Ah = (2.0+3.0-0) (47.5-32.5) = 756第七温区：AH7 = (2.0-0) (32.5-27.5) = 10 6、计算外界无热量输入时各温区之间的热通量： 第一温区：输入热量=0，输出热量=20 第二温区：输
4、入热量=20，输出热量=20+0=20 第三温区：输入热量=20，输出热量=20-75=-55 第四温区：输入热量=-55，输出热量=-55+120=65 第五温区：输入热量=65，输出热量=65+10=75 第六温区：输入热量=75，输出热量=75-75=0 第七温区：输入热量=0，输出热量=0-10=107、计算外界输入最小公用工程时各温区之间的热通量: 第一温区：输入热量=55，输出热量=55+20=75 第二温区：输入热量=75，输出热量=75+0=75 第三温区：输入热量=75，输出热量=75-75=0 第四温区：输入热量=0，输出热量=0+120=120 第五温区：输入热量=120
5、，输出热量=120+10=130 第六温区：输入热量=130，输出热量=130-75=55 第七温区：输入热量=55，输出热量=55-10=458、确定夹点位置第三、第四温区之间热通量为0,此处就是夹点，即夹点在平均温度82.5，热物流90C, 冷物流75 C处。最小加热公用工程量为55kW，最小冷却公用工程量为45kW。、使用Aspen Energy Analyzer设计换热网络:1、在Aspen Energy Analyzer中输入冷热物流已知参数，如下图所示:HeatingkJ/h55.00Cooling kJ/h45.003、查看夹点计算结果:E门Eigy TargetsCounter
6、 Current m24.074e-0021-2 Shelia Tube m25.340e-OO2Area TargetsTot-al Minimum5Minimum for MER7Shells10Number of Units T-argetsCost Index TargetsCapital Cost7.012e+004Operating Cost/s2.472e-0077.164e-004T utal Annual Cost/sPinch Temp已日tui已NameInlet TCOulc. TMCm M/24EnthalpykJ/hSeotlI IC kJ/h-mZ Flowiah
7、kg/hEffective CpIkJ/kg-CDT Cont.CH1z150.060. D2.CO313D.0?20.D0一QbbalH2z30.055. D7.CO3245.0rZO.DOQbbalC1z20.0125.02CO3210020.00一SbbalC2z25.0100.03 0002250720. DO一GbbalKUNewax2、输入冷热物流最小温差为15 C如上图所示，最小输入热量值为55KJ/h，冷最小冷却热量值为45KJ/h。夹点处温度为热物流90C，冷物流75C，与问题表法计算结果相同。4、设计换热方案：由Aspen Energy Analyzer求解换热方案，以下为其中两种推荐方案:三、用能评价：如采用第一种推荐方案，其效果如下:HEN% of TargetHeating kJ/h82.00149.1Cooling kJ/h72.00160.0N umber of Units7.000100.0N umber of Shells15.00150.0Total Area m29.5466-002178.5使用热公用工程量为82KJ/h，冷公用工程量为72 KJ/h。分别为最小值的149.1%和160.0%。
