2.3 初步设计过程
2.3.1 建立和保存文件
打开Aspen Exchanger Design &Rating V9.0软件，新建一个管壳式换热器空白文件，点击“
”按钮，保存文件，将文件以“.edr”格式命名。
2.3.2 设置应用选项
将单位设置为SI（国际单位制）。点击进到“Input/Problem Definition/Application Options”页面，在“General”选项中，将“Calculation mode”（计算模式）设置为“Design”（设计），“Location of hot fluid”（热流体所在的位置）选择“Shell side”（壳程），“Calculation method”（计算方法）选择的是“Advanced method”（先进算法）；在 “Hot side” 选项中，“Application”选择的是“Condensation”（冷凝）；在“Cold Side”选项中，“Application”选择的是“Vaporization”（蒸发），“Vaporizer type”设置为“Falling film evaporator”（降膜式蒸发器），如图2-1所示。
图2-1 设置应用选项
2.3.3 输入工艺参数
点击进到“Input/Problem Definition/Process Data”页面，分别输入冷热物流的工艺参数，如图2-2所示（输入的时候要注意单位一致）。
图2-2 工艺参数的输入
2.3.4 输入物性数据
点击进到“Input|Property Data|Hot Stream（1）Compositions|Composition”页面中，“Physical property package”（物性数据包）选择“B-JAC”数据包，点击“Search Date bank”选项，进到组分查找页面，选择组分为“Water”（水），点击“OK”，如图2-3所示，“Property Methods”页面保持默认设置，不做改变。
图2-3 输入热流体组分的组成
点击进到“Input/Property Data/Hot Stream（1）Properties|Properties”页面中，点击“Get Properties”，获取物性数据。
点击进到“Input/Property Data/Cold Stream（2）Compositions/Composition”页面中，“Physical property package”（物性数据包）选择“B-JAC”，点击“Search Date bank”进到组分查找页面，选择组分“Water”（水）、“Acetic acid”（乙酸），并输入各百分比，点击“OK”，如图2-4所示，“Property Methods”页面保持默认设置，不做改变。
图2-4 输入冷流体组分的组成
2.3.5 输入结构数据
点击进到“Input/Exchanger Geometry/Geometry Summary”页面，“Front head type”（前端封头类型）选择为A型，“Shell type”（壳体的类型）选择E型，“Rear head type”（后端封头类型）选择L型，“Exchanger position”（换热器的方位）选择为“Vertical”（立式）；在“Tube Layout”选项中，输入“Pitch”（换热管间距）为72mm，“Pattern”（换热管的排列方式）选择“60-Rotated Tri.”（60°）即转角正三角形排列；其余均保持默认设置，如图2-5所示。
图2-5 输入数据结构
2.3.6 运行程序
点击工具栏的“Run”，运行程序。等待计算结束，点击进入“Results/Result Summary/Warning & Messages”页面，查看警告信息，如图2-6所示，警告1611指出管子可能有振动，留待在校核模式中调整。
图2-6 查看操作警告信息
2.3.7 设计计算结果分析
点击进到“Results/Thermal/Hydraulic Summary/Performance/Overall Performance”页面中，查看设计结果，如图2-7所示。
图2-7 查看设计结果
（1）结构参数
换热器类型为AEL，单管程，1台，壳体内径为1499mm，立式。换热管的类型为光滑管，管子数为355，换热管长度为6096mm，换热管外径为57mm，壁厚为3.5mm，管子排列方式为60°，换热管的中心距为72mm。
折流板的类型为单弓形，折流板的圆缺率为40.39%。
（2）压力降
壳程的压力降为0.02693bar，管程的压力降为0.0249bar，两者均小于最大允许压力降。
（3）热通量
蒸发器的有效平均温差为48.96℃，温差校正系数为0.72，见“Thermal/Hydraulic Sum mary/Heat Transfer/MTD & Flux”页面中的 “MTD & Flux”选项。
（4）流路分析
点击进到“Results/Thermal/Hydraulic Summary/Flow Analysis”页面中，查看壳程的流路分析的结果，结果如图2-8所示。
图2-8中有壳体进口侧（Inlet）、中间（Middle）和出口侧（Outlet）各流路的分率。从图中可以得到壳体中间（Middle）的错流（Cross flow）分率为0.69，窗口流（Window）分率为0.86，两者相差较大，可在校核模式中进行调整。
图2-8 流路分析结果