夹点法手算及aspen设计换热网络实例

作业题：一过程系统具有旳工艺物流为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=5,试进行还热网络设计及用能评价。物流编号热容流率Cp(W/）初始温度Ts()终了温度()H12.01506H27.05C12.0212523.02510一、采用问题表法拟定夹点位置：1、 分别将所有热流和所有冷流旳进出口温度从小到大排列：热流体:5，6,9,15冷流体:20,25，100，1252、 计算冷热流体旳平均温度,即将热流体温度下降/2，将冷流体温度上升/2:热流体：.5，52，825,142.5冷流体:27.5，32.5，07.5,132.53、 将所有冷热流体旳平均温度从小到大排列:冷热流体：27.5,32.5，7.5,59.,25，107.5,32.，14254、 划分温区:第一温区：12.5 132.第二温区：125 107.5第三温区：10. 8.5第四温区:8.5 2.第五温区:5 4.5第六温区:47. 2.第七温区:32.5 27.55、 温区内热平衡计算:第一温区：=(-2.0)（142.5-1.5)= -20第二温区:（202.0)（132.5-107.5)= 0第三温区:(2.02.）(0.5-8.5)=75第四温区:=（2.0+3.-2.0-7.）(2.5-52.5)= 0第五温区:=(2.0+3.0-7.0）(5.-7.5)= 1第六温区:=(2.0+.0-）（47.532.5）= 7第七温区：（2.0-）（3.55）= 06、 计算外界无热量输入时各温区之间旳热通量：第一温区：输入热量0，输出热量=20第二温区:输入热量20，输出热量=200=20第三温区:输入热量=2,输出热量-5=-55第四温区:输入热量55，输出热量-512065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=775=0第七温区：输入热量=，输出热量=0-10107、 计算外界输入最小公用工程时各温区之间旳热通量:第一温区:输入热量=55,输出热量55+0=7第二温区：输入热量=75，输出热量=5+=5第三温区:输入热量=75，输出热量=75-750第四温区:输入热量=，输出热量=0+120=120第五温区:输入热量=12，输出热量=120+1=30第六温区：输入热量=30,输出热量=3-75=55第七温区:输入热量5，输出热量51=458、 拟定夹点位置第三、 第四温区之间热通量为，此处就是夹点,即夹点在平均温度82.5,热物流90,冷物流5处。最小加热公用工程量为k，最小冷却公用工程量为45W。二、 使用Aen EergAnaer设计换热网络：1、 在Apen Eery Aayzr中输入冷热物流已知参数，如下图所示:2、 输入冷热物流最小温差为153、 查看夹点计算成果：如上图所示,最小输入热量值为5J/h,冷最小冷却热量值为5J/h。夹点处温度为热物流90,冷物流75,与问题表法计算成果相似。4、 设计换热方案：由Aspn ErgyAalyzer求解换热方案，如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：使用热公用工程量为82K/h,冷公用工程量为 K/。分别为最小值旳149.和10.。