夾點法手算及aspen設計換熱網(wǎng)絡實例

作業(yè)題：一過程系統(tǒng)含有的工藝物流為2個熱物流和2個冷物流，數(shù)據(jù)見下表。冷熱流股最小傳熱溫差為Tmin=15℃，試進行還熱網(wǎng)絡設計及用能議論。物流編號熱容流率Cp(kW/℃)初始溫度Ts(℃)終了溫度Tt(℃)H12.015060H27.09055C12.020125C23.025100一、采用問題表法確定夾點地址：1、分別將所有熱流和所有冷流的進出口溫度從小到大排列：熱流體：55，60，90，150冷流體：20，25，100，1252、計算冷熱流體的平均溫度，立刻熱流體溫度下降Tmin/2，將冷流體溫度上升Tmin/2：熱流體：47.5，52.5，82.5，142.5冷流體：27.5，32.5，107.5，132.53、將所有冷熱流體的平均溫度從小到大排列：冷熱流體：27.5，32.5，47.5，59.5，82.5，107.5，132.5，142.54、劃分溫區(qū)：第一溫區(qū)：142.5—132.5第二溫區(qū)：132.5—107.5第三溫區(qū)：107.5—82.5第四溫區(qū)：82.5—52.5第五溫區(qū)：52.5—47.5第六溫區(qū)：47.5—32.5第七溫區(qū)：32.5—27.55、溫區(qū)內(nèi)熱平衡計算：Hi(CpCCpH)(TiTi1)第一溫區(qū)：H1=（0-2.0）（）=-20第二溫區(qū)：H2=（）（）=0第三溫區(qū)：H3=（）（）=75第四溫區(qū)：H4=（）（）=-120第五溫區(qū)：H5=（）（）=-10第六溫區(qū)：H6=（2.0+3.0-0）（）=75第七溫區(qū)：H7=（2.0-0）（）=106、計算外界無熱量輸入時各溫區(qū)之間的熱通量：第一溫區(qū)：輸入熱量=0，輸出熱量=20第二溫區(qū)：輸入熱量=20，輸出熱量=20+0=20第三溫區(qū)：輸入熱量=20，輸出熱量=20-75=-55第四溫區(qū)：輸入熱量=-55，輸出熱量=-55+120=65第五溫區(qū)：輸入熱量=65，輸出熱量=65+10=75第六溫區(qū)：輸入熱量=75，輸出熱量=75-75=0第七溫區(qū)：輸入熱量=0，輸出熱量=0-10=107、計算外界輸入最小公用工程時各溫區(qū)之間的熱通量：第一溫區(qū)：輸入熱量=55，輸出熱量=55+20=75第二溫區(qū)：輸入熱量=75，輸出熱量=75+0=75第三溫區(qū)：輸入熱量=75，輸出熱量=75-75=0第四溫區(qū)：輸入熱量=0，輸出熱量=0+120=120第五溫區(qū)：輸入熱量=120，輸出熱量=120+10=130第六溫區(qū)：輸入熱量=130，輸出熱量=130-75=55第七溫區(qū)：輸入熱量=55，輸出熱量=55-10=458、確定夾點地址第三、第四溫區(qū)之間熱通量為0，此處就是夾點，即夾點在平均溫度82.5℃，熱物流90℃，冷物流75℃處。最小加熱公用工程量為55kW，最小冷卻公用工程量為45kW。二、使用AspenEnergyAnalyzer設計換熱網(wǎng)絡：1、在AspenEnergyAnalyzer中輸入冷熱物流已知參數(shù)，以以下圖所示：2、輸入冷熱物流最小溫差為15℃3、查察夾點計算結果：如上圖所示，最小輸入熱量值為55KJ/h，冷最小冷卻熱量值為45KJ/h。夾點處溫度為熱物流90℃，冷物流75℃，與問題表法計算結果相同。4、設計換熱方案：由AspenEnergyAnalyzer求解換熱方案，以下為其中兩種介紹方案：三、用能