夾點(diǎn)法手算及aspen設(shè)計(jì)換熱網(wǎng)絡(luò)實(shí)例

1、作業(yè)題：一過程系統(tǒng)含有的工藝物流為2個(gè)熱物流和2個(gè)冷物流，數(shù)據(jù)見下表。冷熱流股最小傳熱溫差為=15，試進(jìn)行還熱網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)及用能評(píng)價(jià)。物流編號(hào)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(diǎn)位置：1、 分別將所有熱流和所有冷流的進(jìn)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(jì)算冷熱流體的平均溫度，即將熱流體溫度下降/2，將冷流體溫度上升/2：熱流體：47.5，52.5，82.5，142.5冷流體：27.5，32.5，107.5，132.53、

2、 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(jì)算：第一溫區(qū)：=（0-2.0）（142.5-132.5）= -20第二溫區(qū)：=（2.0-2.0）（132.5-107.5）= 0第三溫區(qū)：=（2.0+3.0-2.0）（107.5-82.5）= 75第四溫區(qū)：=（2.0+3.

3、0-2.0-7.0）（82.5-52.5）= -120第五溫區(qū)：=（2.0+3.0-7.0）（52.5-47.5）= -10第六溫區(qū)：=（2.0+3.0-0）（47.5-32.5）= 75第七溫區(qū)：=（2.0-0）（32.5-27.5）= 106、 計(jì)算外界無熱量輸入時(shí)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)

4、：輸入熱量=0，輸出熱量=0-10=107、 計(jì)算外界輸入最小公用工程時(shí)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(diǎn)位置第3、 第四溫區(qū)之間熱通量為0，此處就是夾點(diǎn)，即夾點(diǎn)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。2、 使用Aspen Energy Analyzer設(shè)計(jì)換熱網(wǎng)絡(luò)：1、 在Aspen Energy Analyzer中輸入冷熱物流已知參數(shù)，如下圖所示：2、 輸入冷熱物流最小溫差為153、 查看夾點(diǎn)計(jì)算結(jié)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(diǎn)處溫度為熱物流90，冷物流75，與問題表法計(jì)算結(jié)果相同。4、 設(shè)計(jì)換熱方案：由Aspen Energy Analyzer求解換熱方案，以下為其中兩種推薦方案：3、