第5章 Hysys模擬換熱過程

第5章Hysys模擬換熱與壓力變化單元加熱器/冷卻器單元的自由度（1）物料平衡方程： 總物料方程F1=F2

組分物料方程F1·xi=F2·yi(i=1,2)（2）能量平衡方程：F1·h1+Q=F2·h2（3）壓力平衡方程：P1=P2+ΔP（4）焓計(jì)算方程： 入口：h1=h(T1,P1,x1,x2)

出口：h2=h(T2,P2,x1,x2)（5）約束方程：

x1+x2=1 y1+y2=1自由度：1給定變量：ΔP常規(guī)設(shè)計(jì)規(guī)定：出口溫度/熱負(fù)荷換熱器單元的自由度方程：2c+8個(gè)

物料平衡方程：2c個(gè)（熱流、冷流進(jìn)出口組成相同）

熱量傳遞方程：2個(gè)

焓值計(jì)算方程：4個(gè)

壓降方程：2個(gè)

（流動(dòng)壓降，狀態(tài)變量，給經(jīng)驗(yàn)值）變量：

物料: 4x（c+2）

個(gè)

焓： 4個(gè)

熱負(fù)荷： 1個(gè)自由度：2（c+2）+1給定變量：2個(gè)壓降常規(guī)設(shè)計(jì)規(guī)定：1個(gè)出口溫度/換熱負(fù)荷換熱設(shè)備的類型及應(yīng)用

換熱設(shè)備的應(yīng)用

◆

定義使傳熱過程得以實(shí)現(xiàn)的設(shè)備稱之為換熱設(shè)備。換熱設(shè)備的類型

◆

按用途分類

冷卻器冷凝器加熱器換熱器再沸器蒸氣發(fā)生器廢熱(或余熱)鍋爐加熱爐

◆

按換熱方式分類直接接觸式換熱器蓄熱式換熱器間壁式換熱器

換熱設(shè)備性能對(duì)比及選擇◆換熱器的基本要求

●

熱量能有效地從一種流體傳遞到另一種流體，即傳熱效率高，單位傳熱面上能傳遞的熱量多。

●

換熱器的結(jié)構(gòu)能適應(yīng)所規(guī)定的工藝操作條件，運(yùn)轉(zhuǎn)安全可靠，密封性好，清洗、檢修方便，流體阻力小。

●

價(jià)格便宜，維護(hù)容易，使用時(shí)間長。換熱器選型應(yīng)考慮的因素

●

流體的性質(zhì)。

●

換熱介質(zhì)的流量、操作溫度、壓力。

第1節(jié)管殼式換熱器一、管殼式換熱器的類型◆

固定管板式換熱器

固定管板式換熱器1—封頭；2—法蘭；3—排氣口；4—?dú)んw；5—換熱管；6—波形膨脹節(jié)；7—折流板（或支持板）；8—防沖板；9—?dú)こ探庸埽?0—管板；11—管程接管；12—隔板；13—封頭；14—管箱；15—排液口；16—定距管；17—拉桿；18—支座；19—墊片；20、21—螺栓、螺母◆

浮頭式換熱器浮頭式換熱器1—防沖板；2—折流板；3—浮頭管板；4—鉤圈；5—支耳

浮頭式重沸器1—偏心錐殼；2—堰板；3—液面計(jì)接口◆

U形管式換熱器

U形管式換熱器

1—中間擋板；2—U形換熱管；3—排氣口；4—防沖板；5—分程隔板◆

填料函式換熱器

填料函式換熱器

1—縱向隔板；2—浮動(dòng)管板；3—活套法蘭；4—部分剪切環(huán)；5—填料壓蓋；6—填料；7—填料函二、管殼式換熱器的結(jié)構(gòu)

◆管殼式換熱器流體的流程

一種流體走管內(nèi)、稱為管程，另一種流體走管外、稱為殼程。管內(nèi)流體從換熱管一端流向另一端一次，稱為一程；對(duì)U形管換熱器，管內(nèi)流體從換熱管一端經(jīng)過U形彎曲段流向另一端一次，稱為兩程.

◆管箱

管箱位于殼體兩端，其作用是控制及分配管程流體。

管箱結(jié)構(gòu)形式1—隔板；2—管板；3—箱蓋三、管殼式換熱器的型號(hào)

國標(biāo)換熱器TEMA標(biāo)準(zhǔn)換熱器與GB標(biāo)準(zhǔn)換熱器

例如：

AES500-1.6-54-6/25-4I平蓋管箱，公稱直徑500mm，管程和殼程設(shè)計(jì)壓力均為1.6MPa，公稱換熱面積54m2,碳素鋼較高級(jí)冷拔換熱管外徑25mm，管長6m,4管程，單殼程的浮頭式換熱器四、管程與殼程的確定(1)不清潔或易結(jié)垢的物料應(yīng)當(dāng)流過易于清洗的一側(cè)，對(duì)于直管管束，一般通過管內(nèi)，直管內(nèi)易于清洗；(2)需通過增大流速提高h(yuǎn)的流體應(yīng)選管程，因管程流通截面積小于殼程，且易采用多程來提高流速；(3)腐蝕性流體宜走管程，以免管束和殼體同時(shí)受腐蝕；(4)壓力高的流體宜選管程，以防止殼體受壓；(5)飽和蒸汽宜走殼程，冷凝液易于排出，其h與流速無關(guān)；(6)被冷卻的流體一般走殼程，便于散熱；(7)粘度大、流量小的流體宜選殼程，因殼程的流道截面和流向都在不斷變化，在Re>100即可達(dá)到湍流。四、管程與殼程的確定第二節(jié)Hysys傳熱單元模型換熱器（HeatExchanger）常規(guī)的一股熱流與一股冷流的熱量交換LNGHeatExchanger多股冷流與熱流的集中熱量交換冷卻器/加熱器（Cooler/Heater）以加熱或者冷卻工藝物流為目的的熱量交換，僅計(jì)算所需熱負(fù)荷空氣冷卻器（AirCooler）以空氣為冷卻介質(zhì)的熱量交換，可計(jì)算所需空氣量火焰加熱爐（加熱爐）（FiredHeater(Furnace)）可用于計(jì)算物料加熱或焚燒所需空氣量、尾氣質(zhì)量等2.1、heatexchanger總傳熱量：Q=UAΔTLMFt換熱器（HeatExchanger）可以完成兩側(cè)的能量和物料平衡計(jì)算?？梢越馑銣囟?、壓力、熱流量（包括熱損失和熱泄露）、物料流股流量以及UA值。UA--總傳熱系數(shù)（OverallHeatTransferCoefficient）與總有效傳熱面積的乘積計(jì)算類型計(jì)算類型計(jì)算變量核算熱負(fù)荷管程或殼程出口溫度給定熱負(fù)荷管程或殼程出口溫度根據(jù)熱阻求所需要的換熱面積給定管程出口溫度熱負(fù)荷殼程出口溫度根據(jù)換熱面積求熱阻根據(jù)熱阻求所需要的換熱面積給定殼程出口溫度熱負(fù)荷管程出口溫度根據(jù)換熱面積求熱阻根據(jù)熱阻求所需要的換熱面積1.換熱器（HeatExchanger）模擬原理換熱器（HeatExchanger）根據(jù)冷熱流體間的能量平衡原理進(jìn)行計(jì)算。熱流體向冷流體提供換熱器（HeatExchanger）負(fù)荷： 其中：M=流體質(zhì)量流率

H=焓

leakQ=熱量泄露

lossQ=熱量損失

BalanceError=換熱器規(guī)格參數(shù)，大多數(shù)軟件將其視為0

hot和cold=熱和冷流體

in和out=入口和出口物流標(biāo)準(zhǔn)換熱器負(fù)荷方程傳熱推動(dòng)力對(duì)數(shù)平均溫差當(dāng)下列假設(shè)滿足時(shí)，可用最簡(jiǎn)單的表達(dá)式確定：

1)兩種流體均為定態(tài)流動(dòng)；

2)兩種流體以逆流或并流方式流動(dòng)；

3)在整個(gè)換熱器內(nèi)傳熱總系數(shù)保持為常數(shù)；

4)每種流體都只有顯焓的變化，具有恒定的比熱容；

5)熱損失可忽略不計(jì)。逆流換熱器傳熱計(jì)算方程KT2t2T1t1最小傳熱溫差FT為LMTD的修正因子，換熱器的管程與殼程布局有關(guān)?？赏ㄟ^相應(yīng)的公式計(jì)算Hysys換熱器模型（HeatExchangerModel）換熱器設(shè)計(jì)（終點(diǎn)）(Endpoint)換熱器設(shè)計(jì)（加權(quán)）(Weighted)

（理想逆流設(shè)計(jì)模型）穩(wěn)態(tài)核算（SteadyStateRating）動(dòng)態(tài)核算（DynamicRating）適用于基礎(chǔ)（Basic）模型和詳細(xì)（Detailed）模型也可以應(yīng)用在穩(wěn)態(tài)模式下的換熱器核算Design—連接選項(xiàng)卡Design—參數(shù)選項(xiàng)卡Design—參數(shù)選項(xiàng)卡換熱器模型（HeatExchangerModel換熱器設(shè)計(jì)（終點(diǎn)）(Endpoint)

無相變或輕微相變換熱器設(shè)計(jì)（加權(quán)）(Weighted)

有相變穩(wěn)態(tài)核算（SteadyStateRating）,Endpoint

進(jìn)行換熱器核算型計(jì)算動(dòng)態(tài)核算（DynamicRating）終點(diǎn)模型（EndPointModel）模型的主要假設(shè)如下： 總傳熱系數(shù)U為常數(shù) 殼程和管程物流的熱容都為常數(shù)由標(biāo)準(zhǔn)換熱器負(fù)荷方程計(jì)算。 總傳熱系數(shù)可用傳熱面積對(duì)數(shù)平均溫差（LMTD）冷熱流傳熱方程：終點(diǎn)模型（EndPointModel）終點(diǎn)模型（EndPointModel）將換熱器（HeatExchanger）兩側(cè)的熱曲線都作為線性曲線來處理。適用于沒有相變并且Cp相對(duì)變化很小可視為常數(shù)的簡(jiǎn)單問題終點(diǎn)模型（EndPointModel）加權(quán)模型（WeightedModel）非常適合處理非線性熱量曲線問題

單側(cè)或雙側(cè)純組分相變問題熱曲線（HeatCurve）被分成幾個(gè)區(qū)間，在每個(gè)區(qū)間中執(zhí)行能量平衡計(jì)算熱曲線的每個(gè)區(qū)間的LMTD和UA都被計(jì)算出來，然后加和計(jì)算換熱器總UA只能在逆流換熱器中可用影響Ft修正因子的幾何尺寸不被考慮本質(zhì)上是一個(gè)能量和物料平衡模型IndividualHeatCurve加權(quán)模型（WeightedModel）管程和殼程壓降（TubesideandShellsideDeltaP）

(指定或者由進(jìn)出口物流壓差獲得）UA

（指定或計(jì)算）獨(dú)立熱曲線詳細(xì)數(shù)據(jù)（IndividualHeatCurveDetails）加權(quán)模型（WeightedModel）加權(quán)模型（WeightedModel）參數(shù)描述管程和殼程壓降（TubesideandShellsideDeltaP）自定義換熱器管程和殼程壓降（DP）/由進(jìn)出口物流差給出UA被指定/計(jì)算得到獨(dú)立熱曲線詳細(xì)數(shù)據(jù)（IndividualHeatCurveDetails）指定計(jì)算熱曲線的方式IndividualHeatCurve參數(shù)描述區(qū)間數(shù)（Intervals）區(qū)間的數(shù)量露點(diǎn)/泡點(diǎn)(Dew/BubblePoint)為相變添加一個(gè)露點(diǎn)或泡點(diǎn)到熱曲線上（溫度為Y軸，HeatFlow為X軸)(有相變體系必須選定）步長類型（StepType）等焓（EqualEnthalpy）等溫（EqualTemperature）自動(dòng)間隔（AutoInterval.）獨(dú)立熱曲線（IndividualHeatCurveDetails）進(jìn)行外部循環(huán)迭代來更新壓力曲線方法：

dPdH常數(shù)

dPdUA常數(shù)

dPdA常數(shù)入口壓力出口壓力穩(wěn)態(tài)核算（SteadyStateRating）模型終點(diǎn)（EndPoint）模型的擴(kuò)展它增加了核算計(jì)算功能需提供詳細(xì)的幾何尺寸信息常用來處理熱曲線呈線性或接近線性的問題Design—參數(shù)選項(xiàng)卡熱泄漏（HeatLeak由于泄漏導(dǎo)致冷側(cè)負(fù)荷的缺失。負(fù)荷增加反映為溫度的上升。熱損失（HeatLoss）由于泄漏導(dǎo)致熱側(cè)負(fù)荷的缺失。負(fù)荷減少反映為溫度的下降。Design—規(guī)格選項(xiàng)卡用來管理多種規(guī)格參數(shù)和解算信息Design—規(guī)格選項(xiàng)卡解算器組（SolverGroup）Design—規(guī)格選項(xiàng)卡未知變量組（UnknownVariablesGroup）列出所有未知的換熱器（HeatExchanger）變量單元操作開始解算后，這些變量的值就會(huì)顯示規(guī)格參數(shù)組（SpecificationsGroup）最小臨近值（MinimumApproach）--最小內(nèi)部溫度臨近值。冷、熱物流之間的最小溫差Design—核算選項(xiàng)卡頁面尺寸（Sizing）參數(shù)（Parameters）（僅用于動(dòng)態(tài)）Design—核算選項(xiàng)卡Sizing頁面

三個(gè)單選按鈕分組:總體（Overall）殼程（Shell）管程（Tube）Design—核算選項(xiàng)卡總體(Overall按鈕)頁面參數(shù)：殼程通道數(shù)（NumberofShellPasses）1-7串聯(lián)殼的數(shù)量（NumberofShells

inSeries）并聯(lián)殼的數(shù)量（NumberofShells

inParallel）每個(gè)殼的管程通道數(shù)（TubePassesperShell）換熱器布置方式（ExchangerOrientation）（動(dòng)態(tài)用）第一根管程流動(dòng)方向（FirstTubePassFlowDirection）高度（基座）（Elevation）（動(dòng)態(tài)用）換熱器型式（HeatExchanger）（TEMA系列）

殼串聯(lián)殼并聯(lián)TEMA標(biāo)準(zhǔn)換熱器與GB標(biāo)準(zhǔn)換熱器Design—核算選項(xiàng)卡計(jì)算信息（CalculatedInformation）殼程HT系數(shù)（ShellHTCoeff）管程HT系數(shù)（TubeHTCoeff）總U值（OverallU）總UA值（OverallUA）殼程壓降DP（ShellDP）管程壓降DP（TubeDP）每個(gè)殼的傳熱面積（HeatTrans.AreaperShell）每個(gè)殼的管體積（TubeVolumeperShell）每個(gè)殼的殼體積（ShellVolumeperShell）Design—核算選項(xiàng)卡Shell&Tubes按鈕頁面參數(shù)：Shell:指定殼程幾何尺寸以及每個(gè)殼中折流擋板的分布Tube:指定每個(gè)殼中的管程幾何尺寸信息Design—核算選項(xiàng)卡Shell&Tubes按鈕頁面參數(shù)：Shell:指定殼程幾何尺寸以及每個(gè)殼中折流擋板的分布Design—核算選項(xiàng)卡Shell&Tubes按鈕頁面參數(shù)：Shell:指定殼程幾何尺寸以及每個(gè)殼中折流擋板的分布?xì)ぶ睆剑⊿hellDiameter）每個(gè)殼中的管程數(shù)（NumberofTubesperShell）管心距（TubePitch）管布局設(shè)計(jì)（TubeLayoutAngle）三角形（30°）（Triangular）旋轉(zhuǎn)三角形（60°）（TriangularRotated）正方形（90°）（Square）旋轉(zhuǎn)正方形（45°）（SquareRotated）殼污垢熱阻（ShellFouling）◆換熱管及其在管板上的排列換熱管在管板上的排列形式有正三角形、轉(zhuǎn)角正三角形、正方形和轉(zhuǎn)角正方形等

換熱管的排列形式

管布局設(shè)計(jì)（TubeLayoutAngle）Design—核算選項(xiàng)卡Shell&Tubes按鈕頁面參數(shù)：Shell:指定殼程幾何尺寸以及每個(gè)殼中折流擋板的分布折流板殼程結(jié)構(gòu)Design—核算選項(xiàng)卡Shell&Tubes按鈕頁面參數(shù)：Shell:指定殼程幾何尺寸以及每個(gè)殼中折流擋板的分布?xì)こ陶哿鲹醢孱愋停⊿hellBaffleType）單折流擋板（Single）雙折流擋板（Double）三個(gè)折流擋板（Triple）網(wǎng)格式折流擋板（Grid）殼程折流擋板方位（ShellBaffleOrientation）水平排列/豎直排列擋板切口（面積%）（Bafflecut）擋板間隔（BaffleSpacing）◆折流板●折流板的作用引導(dǎo)殼程流體反復(fù)地改變方向作錯(cuò)流流動(dòng)或其他形式的流動(dòng)，并可調(diào)節(jié)折流板間距以獲得適宜流速，提高傳熱效率。另外，折流板還可起到支撐管束的作用。

●折流板的分類常用折流板有弓形和圓盤-圓環(huán)形兩種

弓形的有單弓形、雙弓形及三弓形，單弓形和雙弓形應(yīng)用最多。

弓形折流板

圓盤-圓環(huán)形折流板折流板缺口尺寸

Design—核算選項(xiàng)卡Shell&Tubes按鈕頁面參數(shù)：Tube:指定每個(gè)殼中的管程幾何尺寸信息管外徑(OD,OuterTubeDiameter)管內(nèi)徑(ID,InnerTubeDiameter)管壁厚度（TubeThickness）管長度（TubeLength）管污垢系數(shù)（TubeFoulingFactor）導(dǎo)熱系數(shù)（ThermalConductivity）管壁比熱容Cp（WallSpecificHeatCapacity,Cp）管壁密度（WallDensity）金屬管傳熱屬性結(jié)構(gòu)尺寸常用固體材料的導(dǎo)熱系數(shù)

常用固體材料的導(dǎo)熱系數(shù)

Performance—選項(xiàng)卡Details頁面負(fù)荷（Duty）熱泄漏（HeatLeak）熱損失（HeatLoss）UA最小臨近值（MinimumApproach）平均溫度驅(qū)動(dòng)力（MeanTempDrivingForce）LMTDUA曲率誤差（UACurvatureError）熱夾點(diǎn)溫度（HotPinchTemperature）冷夾點(diǎn)溫度（ColdPinchTemperature）Ft因子（FtFactor）未修正LMTD（UncorrectedLMTD）應(yīng)用示例(1)—Heater20℃、0.41Mpa、1000kg/hr流量的軟水在鍋爐（Heater）中加熱成為飽和水蒸氣進(jìn)入蒸汽總管。求所需的鍋爐供熱量和飽和蒸汽的溫度。應(yīng)用示例(2)—Heater1000kg/hr（0.4MPa）的飽和水蒸汽用蒸汽過熱器加熱到過熱度100℃（0.39MPa），求過熱蒸汽溫度和所需供熱量。用Balance定義0.39MPa下飽和蒸汽，用Set單元定義出口溫度Balance平衡操作是提供一個(gè)通用的加熱和物質(zhì)平衡的平衡設(shè)備。所需信息只有進(jìn)入和流出操作的物流的名稱。對(duì)于通用的平衡操作，也可以規(guī)定組分比率Hysys允許物流進(jìn)出不止一個(gè)操作，所以平衡操作可以與其他操作并行進(jìn)行，來處理物料和平衡問題作用：根據(jù)一股或幾股物流通過mole、質(zhì)量或者能量的形態(tài)形成一個(gè)虛擬物流，用于研究該物流的某特性。如計(jì)算產(chǎn)品的飽和蒸汽壓等Balance類型描述Mole在流程圖中它被用來提供物料平衡數(shù)據(jù)或者把過程物流的流量和組分傳輸給第二個(gè)物流Mass可在化學(xué)計(jì)量法未知的情況下進(jìn)行模擬反應(yīng)器，但是只分析已知的進(jìn)料和產(chǎn)品Heat可應(yīng)用到在熱量平衡體系的純的能量差計(jì)算中Mole&Heat一般用于計(jì)算單元操作中的某一選擇物流的摩爾物平和能平計(jì)算，或者檢查平衡操作、計(jì)算一個(gè)未知變量，例如流量的計(jì)算Mass&Heat整個(gè)平衡可以在有保存的流量和熱流區(qū)域中進(jìn)行General解決一系列連接到操作的物流的n個(gè)未知量與n個(gè)方程的問題。成分比率可以用摩爾、質(zhì)量或者液體體積作為基準(zhǔn)Balance摩爾平衡（MoleBalance）這個(gè)操作對(duì)被選物流進(jìn)行整體的摩爾平衡計(jì)算，沒有能量衡算。用于提供流程中的物料平衡數(shù)據(jù)或者從一個(gè)物流到另一個(gè)物流的傳輸流量與組成計(jì)算：對(duì)于物流組分不需要指定。未知的流量是在邏輯上沒有方向的?；谝阎漠a(chǎn)品或者計(jì)算進(jìn)料的摩爾流量，反之亦然。這個(gè)操作不需要壓力和溫度。Balance質(zhì)量平衡（MassBalance）這個(gè)平衡操作只對(duì)已經(jīng)保存的物流進(jìn)行衡算。應(yīng)用主要是對(duì)于未知化學(xué)計(jì)量式、但是已經(jīng)明確進(jìn)料和出料的反應(yīng)進(jìn)行模擬。如果你指定了所有物流的組分以及除了一個(gè)未知物流外的所有流量，那么質(zhì)量平衡操作就會(huì)計(jì)算未知物流的流量：所有物流的成分必須被指定。除了一個(gè)未知物流外，所有的流量都必須被指定。將會(huì)通過質(zhì)量平衡來計(jì)算質(zhì)量流量。不會(huì)進(jìn)行能量、摩爾量以及化學(xué)成分的衡算。該操作對(duì)你定義的進(jìn)出口物流進(jìn)行組分的質(zhì)量衡算。不需要提供溫度和壓力。Balance熱量平衡（HeatBalance）這個(gè)熱量平衡只對(duì)已經(jīng)選擇的物流進(jìn)行物料衡算。它可以用于計(jì)算流程中的熱量平衡或者一個(gè)物流到另一個(gè)能流的熵傳遞：組分及質(zhì)量流量必須給定。任何一個(gè)物流即使是一個(gè)未知熱流，缺少上述信息都無法計(jì)算熱流量。流動(dòng)方向并不重要?？梢愿鶕?jù)已知的產(chǎn)品計(jì)算進(jìn)料的熱流，反之亦然。該操作不需要壓力或者溫度。不能在一個(gè)物質(zhì)流中進(jìn)行熱量平衡Balance摩爾和熱平衡（MoleandHeatBalance）通常用于計(jì)算某一選擇物流的摩爾量和熱量平衡?？梢允菣z查平衡，或者迫使Hysys計(jì)算某一位置變量，如流量。該操作分別進(jìn)行物料與能量衡算。操作可以計(jì)算基于能量平衡下的一個(gè)未知能量及基于物料平衡下的一個(gè)未知物流。該操作對(duì)計(jì)算間接獨(dú)立?？梢越o出進(jìn)料或產(chǎn)品的信息。平衡也是流程中的一部分，同樣定義了一個(gè)約束。任何一個(gè)變化都會(huì)引起平衡中的物料、能量衡算變化。同樣，這個(gè)約束減少了指定值中的一個(gè)可用變量。由于操作基于摩爾量來計(jì)算，因此不能用來連接有化學(xué)變化的反應(yīng)器。Balance質(zhì)量和熱量平衡（MassandHeatBalance）與質(zhì)量平衡相似，這個(gè)平衡模式也是在整個(gè)質(zhì)量流體中進(jìn)行衡算。并且能量衡算也被考慮在內(nèi)。所有組分必須指定。除了一個(gè)未知物流外，其余所有物流流量都必須給定。根據(jù)質(zhì)量衡算得出未知流量。除了一個(gè)未知物流外，其余所有物流的熵都必須給定。根據(jù)能量衡算得出未知熵。摩爾量與化學(xué)物種沒有進(jìn)行衡算。Balance通用平衡（GeneralBalance）能夠解決更大范圍內(nèi)的問題。它可以解決一套連接到操作的物流含有n個(gè)未知量與n個(gè)方程的問題。由于求解方法的改進(jìn)，該操作非常有用。不僅可以解決連接物流（進(jìn)口或者出口都可以有未知量）的未知流量與組分，還可以計(jì)算成分間的比率。當(dāng)操作一定時(shí)解決方法也就確定，指定的比率始終保持。通用平衡可以分別解決物料和能量平衡。一個(gè)能量流可以是進(jìn)口或者出口的物流。該操作可以解決流量或者組分問題，并且可以在指定物流中組分之間的比率。比率可以用指定的摩爾、質(zhì)量或者氣體體積作為基準(zhǔn)。應(yīng)用示例(3)—Cooler流量為1000kg/hr、壓力為0.11MPa、含乙醇70%w、水30%w的飽和蒸汽在蒸汽冷凝器中部分冷凝，冷凝物流的汽/液比=1/3(%w)。求冷凝液溫度及冷凝器熱負(fù)荷。用SpreadSheet定義出口物流氣相質(zhì)量分率用adj單元迭代應(yīng)用示例(4)—Heater流量為100kg/hr、壓力為0.2MPa、溫度為20℃的丙酮通過一電加熱器。當(dāng)加熱功率分別為2kW、5kW、10kW和20kW時(shí)，求出口物流的狀態(tài)。提示：casestudy應(yīng)用示例(5)—Heatexchanger用1200kg/hr飽和水蒸汽(0.3MPa)加熱2000kg/hr甲醇(20℃、0.3MPa)。離開換熱器的蒸汽冷凝水壓力為0.28MPa、過冷度為2℃。求甲醇出口溫度、相態(tài)、需要的換熱面積。讀?。篣A，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)估算傳熱系統(tǒng)，求出面積(換熱器傳熱系數(shù)根據(jù)相態(tài)和物性從下表中選擇)熱流體冷流體總傳熱系數(shù)K，W/（m2·℃）水水850～1700輕油水340～910重油水60～280氣體水17～280水蒸氣冷凝水1420～4250水蒸氣冷凝氣體30～300低沸點(diǎn)烴類蒸汽冷凝（常壓）水455～1140高沸點(diǎn)烴類蒸汽冷（減壓）水60～170水蒸氣冷凝水沸騰2000～4250水蒸氣冷凝輕油沸騰455～1020水蒸氣冷凝重油沸騰140～425列管式換熱器中總傳熱系數(shù)的大致范圍

一碳鋼換熱器，外殼直徑：39in，管長：16ft，管徑：φ0.75x0.083in，管心距：1in，管數(shù)：1024，排列方式：90度正方形，管程數(shù)：8，殼程數(shù)：2，折流板間距：8in，折流板缺口面積：25%兩側(cè)污垢熱阻：0.002(hr-ft2-F)/BTU管程進(jìn)料：甲苯，90psia,100F,125000lb/hr殼程進(jìn)料：苯乙烯，50psia，300F,150000lb/hr計(jì)算：出口溫度換熱負(fù)荷流動(dòng)壓降應(yīng)用示例(6)—Heatexchanger(SteadystateRating)2.2冷卻器/加熱器（Cooler/Heater）計(jì)算方程：冷卻器： 熱焓值進(jìn)口?負(fù)荷冷卻器=熱焓值出口

加熱器： 熱焓值進(jìn)口+負(fù)荷冷卻器=熱焓值出口

設(shè)計(jì)選項(xiàng)卡（DesignTab）--連接設(shè)計(jì)選項(xiàng)卡（DesignTab）--參數(shù)過程物流側(cè)的壓降（DeltaP）能量流股的負(fù)荷設(shè)計(jì)選項(xiàng)卡（DesignTab）--核算管口（Nozzles）,僅動(dòng)態(tài)熱損失頁面（HeatLossPage）None,無熱損失SimpleDetailed設(shè)計(jì)選項(xiàng)卡（DesignTab）--核算Simple

熱損失=UA(T-Tamb)

溫度低于環(huán)境溫度Tamb的物流： 熱損失=UA(Tamb-T)

設(shè)計(jì)選項(xiàng)卡（DesignTab）--核算Detailed

需要另外購買許可其它類型的換熱器空氣換熱器以空氣為冷卻介質(zhì)，空氣走殼程火焰加熱器模擬利用燃料加熱流體的過程液化天然氣換熱器模擬低溫過程的換熱，如空氣分離等第三節(jié)Hysys壓力變化單元的模擬Hysys壓力變化單元液體離心泵(CentrifugalPump)正位移泵(PositiveDisplacementPump)閥門（Valve）氣體離心壓縮機(jī)或膨脹機(jī)(CentrifugalCompressororExpander)往復(fù)式壓縮機(jī)(ReciprocatingCompressor)閥門（Valve）i.Compressor離心壓縮機(jī)操作是用來增大入口氣體流股的壓力，一般要求入口氣體大送風(fēng)量和低壓縮比。根據(jù)給定信息，離心壓縮機(jī)可以計(jì)算物流的性質(zhì)（壓力和溫度），還可以計(jì)算壓縮率。i.CompressorConnections頁面i.CompressororExpanderConnections頁面i.CompressorParameters頁面i.CompressorParameters頁面絕熱效率變熵效率（二選一，計(jì)算出另一個(gè)）操作模式組離心式壓縮機(jī)曲線輸入活塞壓縮機(jī)i.CompressorParameters頁面離心式壓縮機(jī)曲線輸入SingleCurve--用單個(gè)的壓頭和流量曲線或效率和流量曲線來模擬壓縮機(jī)MultipleMWCurves--以流動(dòng)氣體分子量（MW）函數(shù)曲線來描述壓縮機(jī)的性能MultipleIGVCurves--以進(jìn)口導(dǎo)流葉片（IGV）位置函數(shù)曲線來描述壓縮機(jī)性能ReducedCurves--輸入簡(jiǎn)化壓縮機(jī)曲線數(shù)據(jù)i.Compressor結(jié)果頁面(ResultsPage)

絕熱壓頭(AdiabaticHead)

變熵壓頭(PolytropicHead)

絕熱效率(AdiabaticEfficiency)

變熵效率(PolytropicEfficiency)

消耗功率(PowerConsumed)

摩擦損失(FrictionLoss)

合理慣性(RationalInertia)

液體功率(FluidPower)

變熵壓頭因素(PolytropicHeadFactor)

變熵指數(shù)(PolytropicExponent)

等熵指數(shù)(IsentropicExponent)

速度