[发明专利]壳程带液位控制的换热器的建模方法、换热器及电子设备

说明书

本发明公开了一种壳程带液位控制的换热器的建模方法，包括：获取待建模换热器的第一壳程流体温度值；计算待建模换热器的两端温差、传热平均温差以及传热速率；计算待建模换热器的管程流体摩尔流量值、预设的第一壳程流体焓值，基于传热速率、管程流体摩尔流量值、第一壳程流体焓值确定换热后的第二壳程流体焓值；基于第二壳程流体焓值调用PH闪蒸计算待建模换热器壳程换热后的第二壳程流体温度值；计算待建模换热器的壳程换热前后温差；当壳程换热前后温差低于预设阈值时，计算待建模换热器换热后的管程流体出口焓值；基于管程流体出口焓值调用PH闪蒸计算待建模换热器换热后的管程流体出口温度值。

技术领域

本申请涉及换热器领域，尤其涉及一种壳程带液位控制的换热器的建模方法、换热器及电子设备。

背景技术

化工过程模拟是通过建立数学模型的方法在计算机上再现实际的生产过程，得出整个流程或单元过程详细的物料平衡和能量平衡数据。主要包括原料消耗、公用工程消耗、产品的组成和质量等重要参数。化工过程模拟分为稳态模拟和动态模拟。动态模拟是指模拟过程中所有参数随时间而变化，主要用于过程动态特性的分析、控制方案的制订、开停车方案的优化以及操作工培训软件的开发等方面。而化工模拟软件不论是动态还是稳态都包含基本的单元模块库，这些单元模块库就是流程中一个个实际设备的单元数学模型。

壳程带液位控制的换热器是一种在流程模拟经常遇到的设备单元。其管程的流体与壳程的液体、气体之间进行换热，这种换热设备在工厂中经常被用作废热锅炉、蒸气发生器等。

现有的市面上可见到的商用动态仿真系统还没有专门针对壳程带液位控制的换热器高精度单元机理模型。现在对于壳程带液位控制的换热器的模拟都是由几个单元模块组合而成，一方面这种建模繁琐，另一方面也存在一些不足，不能够真实的反映壳程带液位控制的换热器的所有动态特性而存在计算延时或者精度不高的问题。

发明内容

本申请实施例要解决的技术问题，在于提供一种壳程带液位控制的换热器的建模方法、换热器及电子设备，以解决现有换热器的模拟都是由几个单元模块组合而成，存在建模繁琐、不能够真实的反映壳程带液位控制的换热器的所有动态特性而存在计算延时、精度不高的技术问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用下述技术方案：

第一方面，本申请实施例提供一种壳程带液位控制的换热器的建模方法，所述方法包括：

获取待建模换热器的第一壳程流体温度值；

计算所述待建模换热器的两端温差、传热平均温差以及传热速率；

计算所述待建模换热器的管程流体摩尔流量值、预设的第一壳程流体焓值，基于所述传热速率、所述管程流体摩尔流量值、所述第一壳程流体焓值确定换热后的第二壳程流体焓值；

基于所述第二壳程流体焓值调用PH闪蒸计算所述待建模换热器壳程换热后的第二壳程流体温度值；

计算所述待建模换热器的壳程换热前后温差，其中，所述壳程换热前后温差通过所述第一壳程流体温度值、所述第二壳程流体温度值确定；

当所述壳程换热前后温差低于预设阈值时，计算所述待建模换热器换热后的管程流体出口焓值；

基于所述管程流体出口焓值调用PH闪蒸计算所述待建模换热器换热后的管程流体出口温度值。

第二方面，本申请实施例提供一种壳程带液位控制的换热器，所述换热器包括壳程和管程，所述换热器经过换热后的第二壳程流体温度值、管程流体出口温度值基于第一方面所述的壳程带液位控制的换热器的建模方法计算得到。

第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、待码集或指令集，所述至少一条指令、所述至少一段程序、所述代码集或指令集由所述处理器执行以实现如上述第一方面所述的壳程带液位控制的换热器的建模方法。