aspen经济分析教程（如何用aspen进行经济核算）

本篇文章给大家谈谈aspen经济分析教程，以及如何用aspen进行经济核算对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。

本文目录一览：

Aspen进阶篇4—流体输送单元

在Aspen Plus中流体输送单元归属于压力改变器（Pressure  Changers）模块，共分为以下表中六种模型：

下面对各个模块进行展开讲解。

一、Pump模块 

1.Pump模块用于模拟两种设备——泵和压缩机 ，其简介如下：

• 泵 ：泵是把机械能转化成液体的能量，用来给液体增压和输送液体的流体机械；

• 水轮机 ：水轮机是吧水流的能量转换为旋转碧基歼机械能的动力机械。

泵可以模拟实际生产中输送流体的各种泵，主要用来计算将压力提升到一定值时所需的功率。模块一般用来处理单液相，对于某些特殊情况，也可进行两相或三相计算。

模拟结果的准确度取决于很多因素，如有效相态、流体的可压缩性以及规定的效率等。

注意:如果仅计算压力的改变，也可以用Flash以及Heater模块。

2.Pump模型的连接示意图如下： （红色的代表必选，蓝色的代表可选）

3. Pump的5种计算模型：

4.泵的模块参数：

Pump最简单的用法是指定出口压力（Discharge  pressure），并给定泵的水力学效率（Pump  Efficiency）和驱锋判动机效率（Driver  Efficiency），计算得到出口流体状态和所需的轴功率和驱动机功率。

标准的设计方法是使用泵的特性曲线（Performance  curve），特性曲线有以下三种输入方式：

列表数据     Tabular Data

多项式       Polynomials

用户子程序   User Subroutine

其中列表数据是最常用的输入方式。

泵的特性曲线各种输入框:

这里需要说一下NPSHR和NPSHA：

在我们设计泵的安装高度时，应考虑NPSHR（必需汽蚀余量），英文全称为：Net  Positive Suction  Head  Required ,其计算方式为：NPSHR≈10-Hs（m）

（其中Hs为允许吸上真空度）。

根据安装和流动情况可以算出泵进口处的NPSHA（有效汽蚀余量），英文全称悔冲为：Net  Positive  Suction Head  Required ,在实际使用条件下，选择的泵应该满足：NPSHA≥1.3 NPSHR。

如果有不太理解的地方想去深入探究的朋友，推荐阅读《化工原理》学习。

5.实例演练

一离心泵输送流量为100m3/hr的水，水的压强为1.5bar，温度为25℃。泵的特性曲线如下：

流量（m3/hr）7090109120

扬程（m）5954.247.843

效率（%）64.5696966

求：泵的出口压力、提供给流体的功率、泵所需轴功率各是多少?

操作如下：

Step1:构建流程图

打开Aspen  Plus，进入Simulation界面，在Main  Flowsheet中的空白框中画好如下简单的流程图，并将模块名改为Pump：

Step2:输入组分

进入Properties界面，在Components/Specification 界面输入组分H2O

Step3:选择物性方法

在Method/Specification界面选择物性方法PENG-ROB

Step4:设置进料条件

进入Simulation界面，在Streams/FEED/Input界面根据题目要求输入进料条件

Step5:设置模块参数

进入Blocks/PUMP/Setup界面，指定模型及参数

接下来点击Performance  Curve，首先进行曲线设置，选择Tabular  data（列表数据），设置为操作状态下的单条曲线（Single  curve  at operating  speed）,流量单位选择Vol-Flow（体积流量）

再接着输入扬程（Head）和流量（Flow）数据，并设置扬程单位单位

最后输入效率（Efficiency）和流量（Flow）数据

Step6:运行并得出结果

点击Run，在Block/PUMP/Results/界面查看运算结果: 泵的出口压力为6.46479bar，泵提供给流体的功率为13.8482kW，轴功率为20.0699kW。

当然这里有几个量需要单独拿出来说，如下：

Head  developed: 发生扬程，即已扣除泵的内部摩擦阻力；

Pump  efficiency used: 所用泵效率

Net  work required: 需要的净功

二、Compr模块

1.Compr简介

Compr压缩机模块可以用于单相、两相或三相计算，可以通过指定出口压力或压力增量或压力比率或特性曲线计算所需功率，还可以通过指定功率计算出口压力。

2.Pump模型的连接示意图如下 ：（红色的代表必选，蓝色的代表可选）

3.计算类型：

针对于模拟压缩机Compressor有如下8种计算模型：

英文名称中文名称

Isentropic等熵模型

Isentropic  using   ASME  methodASME等熵模型

Isentropic  using   GPSA  methodGPSA等熵模型

Polytropic  using   AMSE  methodAMSE多变模型

Polytropic  using   GPSA  methodGPSA多变模型

Polytropic  using   piecewise  integration分片积分多变模型

Positive  displacement正排量模型

Positive  displacement  using   piecewise  integration分片积分正排量模型

针对于模拟涡轮机Turbine只有如下1种模型：

英文名称中文名称

Isentropic等熵模型

4.效率：

Compr模型有三种效率：

5.特性曲线简介

6.实例演练

一压缩机将压强为1.1bar的空气加压到3.3bar，空气的温度为25℃，流量为1000m3/hr。压缩机的多变效率为0.71，驱动机构的机械效率为0.97。求：压缩机所需要的轴功率、驱动机构的功率以及空气的出口温度和体积流量各是多少？

操作如下：

（因操作与Pump中很相似，所以在这里不做红色记号标注，不懂处可参考上例）

Step1:构建流程图

打开Aspen  Plus，进入Simulation界面，在Main  Flowsheet中的空白框中画好如下简单的流程图，并将模块名改为Compr：

Step2:输入组分

进入Properties界面，在Components/Specification 界面输入组分AIR（空气）

Step3:选择物性方法

在Method/Specification界面选择物性方法SRK

Step4:设置进料条件

进入Simulation界面，在Streams/FEED/Input界面根据题目要求输入进料条件

Step5:设置模块参数

进入Blocks/COMPR/Setup界面，指定模型及参数

Step6:运行并得出结果

点击Run，在Block/COMPR/Results/界面查看模块参数（可拖动下拉条）:

在Streams/PRODUCT/Results界面查看物流结果

三、MCompr

1.MCompr模型适用于四种单元设备

Ø 多级多变压缩机 （Multi-stage PolytropicCompressor)

Ø 多级多变正排量压缩机 （Multi-stage Polytropic Positive Displacement  Compressor)

Ø 多级等熵压缩机（Multi-stage Isentropic Compressor)

Ø 多级等熵涡轮机（Multi-stage Isentropic Turbine)

2.MCompr模型的外部连接图：

MCompr模型的内部连接图：

3.MCompr模型的模型参数

级数 (Number of stages): 指定压缩机的级数

压缩机模型 (Compressor model): 有六种计算模型供选用（具体可参见上个模块的内容介绍）

设定方式 (Specification type): 指定压缩机的工作方式

在这里设定方式与Compr模块不同，它分别是：

指定末级排出压力  (Fix discharge pressure fromlast stage )

指定每级排出条件  (Fix discharge conditionsfrom each stage)

用特性曲线确定排出条件  (Use performance curves todetermine  discharge conditions)             

4.多级压缩机特性曲线有三种输入方式：

•   列表数据  Tabular  Data

•   多项式      Polynomials

•   用户子程序      User Subroutines

可以提供多张特性曲线表(Maps)，每张表又可以有多条特性曲线。多级压缩机的每一级可以有多个叶轮(wheels)，可以为每个叶轮选用不同的特性曲线表、叶轮直径和比例因子(scaling factors)

MCompr在压缩机和涡轮机的各级之间有一个冷却器，在最后一级还有一个后冷器，在冷却器中可以进行单相、两相或三相闪蒸计算。

这个模块不在此做实例讲解，有需要可参考孙兰义老师的《化工流程模拟实训——Aspen Plus教程》P69例5.4。

四、Valve

1. 简介：

阀门Valve可以进行单相、两相或三相计算，该模块假定流动过程绝热，并将阀门的压降与流量系数关联起来，可确定阀门出口状态的热状态和相态。

2. 连接方式：

3.阀门模型有三种应用方式（计算类型）

绝热闪蒸到指定出口压力

    Adiabatic flash for specified outlet pressure

对指定出口压力计算阀门流量系数

    Calculatevalve flow coefficient for specified outlet pressure

对指定阀门计算出口压力(核算方式)

    Calculateoutlet pressure for specified valve

其中在进行核算（即第三种计算类型）时，需输入以下参数：

•   阀门类型 (Valve type)：截止阀 (Global)、球阀 (Ball)、蝶阀(Butterfly)

•   厂家(Manufacturer)：Neles-Jamesbury

•   系列/规格 (Series/Style):  线性流量 (linear flow)、等百分比流量(equal percent flow)

•   尺寸 (Size)：公称直径

•   阀门开度(Opening)

计算阀门小开度状态时计算选项的设置很重要

•   检查阻塞流动   Check for choked flow

•   计算空泡系数   Calculate cavitation index

•   设置最小出口压力等于阻塞压力 Minimum outlet pressure: Set equal to choked outlet pressure

4. 实例演练

水的温度为 30 °C，压强为 6 bar，流量为 150 m3/h ，流经一公称通径为 8 英寸的截止阀。阀门的规格为V500系列的线性流量阀，阀门的开度为 20%。

求：阀门出口的水压强是多少？

Step1:输入组分

Step2:选择物性方法STEAM—TA

Step3:构建流程图

Step4:输入进料物流条件

Step5:输入模块参数

Operation界面参数输入：

ValveParameters界面参数输入：

Step6:运行并查看结果

在Blocks/Valve/Results界面查看阀门出口水的压强为3.93765bar

五、Pipe

1.简介

Pipe可以进行单相、两相或三相计算，计算流体经过一单段管线的压降和传热量，并且单线管段可以是水平的，也可以是有斜度的。如果已知入口压力，Pipe可以计算出口压力；如果已知出口压力，Pipe可以计算入口压力并更新入口物流的参数。Pipe通过管段参数（Pipe parameters）、传热规定（Thermal Specification）和管件参数（Fittings）等计算管段的压降和传热量。

2. 连接方式

3. 管段参数（Pipe parameters）

4. 传热规定（Thermal specification）

5. 管件参数（Fittings）

连接方式： Connection type

法兰连接/焊接Flanged/Welded，螺纹连接 Screwed

管件数量：Number of fittings

闸阀 Gate valves，蝶阀 Butterfly valves，90度肘管  Large 90 degree elbows，直行三通  Straight tees，旁路三通  Branched tees

其余当量长度： Miscellaneous L/D

6.实战演练

流量为 5000 kg/h，压强为 7 bar的饱和水蒸汽流经Ф108×4mm的管道。管道长20 m，出口比进口高 5 m，粗糙度为 0.05 mm。管道采用法兰连接，安装有闸阀1个，90肘管2个。环境温度为 20℃，传热系数为 20 W/（m2·K）。求：出口处蒸汽的压强、温度和含水率，以及管道的热损失各是多少？

Step1:输入组分

Step2:选择物性方法

Step3：构建流程图

Step4：输入物流参数

Step5：输入模块参数

管段参数设定：

传热规定设定：（这里将热通量（Include heat flux）中勾选去掉）

管件参数：

Step6：运行并查看结果

在Streams/PRODUCT/Results界面查看出口水蒸气情况：出口温度163.9℃，出口压力6.823bar，含水率0.006（1-汽相分率0.994）

在Blocks/PIPE/Results界面查看模块情况：管道热损失为18.2171kW

六、Pipeline

1.简介

Pipeline用来模拟多段不同直径或倾斜度的管段串联组成的管线。在计算压降和液体滞留量时，将多液相（如油相和水相）作为单一均匀的液相来处理。如果存在气-液流动，Pipeline可以计算液体滞留量和流动状态。

Pipeline假定流体的流动是一维、稳态且均匀的，即模拟时不考虑入口的影响，流动方向可以是水平的，也可以是有角度的，可以规定流体温度分布或通过热传递计算其温度分布。

2.连接方式

3.结构状态参数

4.连接状态参数

在弹出的管段数据(Segment data)对话框中逐段输入每一管段的长度、角度、直径、粗糙度，或者节点坐标(Node coordinates)、直径、粗糙度。

5.实例演练

流量为 100 m3/h，温度为 50 ℃，压强为5 bar的水流经Ф108×4mm的管线。管线首先向东延伸5 m，再向北 5 m，再向东 10 m，再向南 5 m，然后升高 10 m，再向东 5 m。管内壁粗糙度为 0.05 mm。

求：管线出口处的压强是多少？

Step1： 输入组分

Step2：选择物性方法

Step3：构建流程图

Step4：输入进料条件

Step5：输入模块参数

输入结构状态参数

闪蒸规定中的有效相态设为只有液相

输入连接状态参数

首先选定一个基准建立坐标系，然后按照管线走向定义每个管段的坐标。入口节点（Inlet node）定义为1，出口节点（Outlet node）定义为2，入口节点的节点参数X坐标值（Inlet node | X coordinate）、入口节点的节点参数Y坐标值（Inlet node | Y coordinate）

、入口节点的节点参数高度值（Inlet node | Elevation）分别规定为0、0、0，出口节点的节点参数X坐标值（Inlet node | X coordinate）、出口节点的节点参数Y坐标值（Inlet node | Y coordinate）、出口节点的节点参数高度值（Inletnode | Elevation）分别规定为5、0、0，管内壁粗糙度为0.05mm。（这里按照上北下南、左西右东的顺序，并且以东为X轴正方向、北为Y轴正方向）

依次设置其余五个管段的坐标

如何用Aspen软件进行过程成本的估算和经济分析评价

这部分内容好像挺多aspen经济分析教程的aspen经济分析教程，光教程就500多页还是英文的。我觉得还是手算吧aspen经济分析教程！

Aspen入门篇2—Aspen Plus 使用介绍

      上一篇给大家简单介绍了化工流程模拟的一些基础知识明纤乱和利用Aspen Plus解决化工生产问题的一个实例，使大家对Aspen Plus有一个感性的认识。接下来我们将基于Aspen Plus 8.4的用户界面给大家做一个 Aspen Plus 的使用介绍。

双击Aspen Plus 8.4，打开如下界面

Open选项 ：打开已保存的Aspen Plus文件，这里文件格式分为两种，一种是bkp文件，另一种是apw文件；

New选项 ：新建一个模拟文件，点击new，出现如下界面：（常用的有通用米制单位和化工米制单位）

点击 Blank Simulation，建立一个空白的模拟文件 ，如下图：（即为Aspen Plus的初始界面)

从上图中可以看出 ，Aspen Plus主要分为三个界面，即为Properties界面（物性界面）、Simulation界面（模拟界面）、Energy Analysis界面（能量分析界面） （不常用，这里不多加赘述）。

下面首先介绍 Properties 界面，即所说的物性界面，这一部分是完成流程模拟设计的基础，主要包括以下几个方面：

(一)设置选项 ：主要包括单位选择和输出报告设置（当进行一个过程模拟时，需要求某些物理量或者参数时，单位的选择是特别重要的，默用的是METCBAR，当然也可以选择其它的单位集或者自定义单位集；输出报告设置里有选择设置某些物理量是否显示的复选框，例如摩尔流率、质量流率和体积流率等，根据需要进行必要的设置）；

(二)物质输入选项 ：选择要进行模拟的物质（你要做一个流程模拟，物质的选择是基础，很常见的物质竖丛可以直接将化学式或分子式输到Component ID中，至于同分异构体和一激档些不太常见的物质，可以在find里查询，进行选择）；

(三)物性方法选择选项 ：选择正确且合理的物性方法是一个模拟成功的关键（正确的物性方法对于一个模拟如同明灯之于航船，方向正确是模拟成功的必要条件，比如液相物质就不能使用维里方程或者RK方程，液液不相容体系就不能使用Wilson方程，选择正确的热力学模型对模拟来说至关重要）；

(四)物性集设置选项 ：选择指定条件下的物性类型（如果想查看某个条件下纯物质或者混合物的热力学性质或者传递性质，常常需要自定义一个物性集，在分析界面规定条件，代入此物性集，系统会根据条件给出此情况下的物性数据）；

(五)回归选项 ：对数据进行你和分析（很多方程里的参数是难以从文献里查到的，甚至根本没有数据，此时根据实验测得的数据在软件中进行拟合，回归出所需的参数，以供使用）；

(六)分析选项 ：查询并得到所需的物性数据设置等（这个模块通常与物性集设置结合在一起使用，比如求混合物的热力学性质，此时设定条件，进而根据所设定的物性集运行，软件系统会根据混合规则及纯物质热力学性质按照混合规则进行运算，以表格形式给出结果）；

(七)结果选项 ：做回归以及分析的结果查询等（结果里显示系统运算得出的物性数据和一些状态信息等，便于查询与访问）。

这里对模拟界面做一个介绍，模拟界面建立在已有的物质以及已经选择好的物性方法的基础上，建立你的流程模拟图，并设定相应的模块参数，运行模拟，得到相应的数据。流程模拟图相当于你所构建的大厦的风格，是哥特式还是罗马式，并且还需确定“大厦结构风格的具体数据”模块参数。

这里简单介绍一下各种模块，以便大家有一个简单而又直接的认识，方便大家对模块的选择。在后面会对每个模块做逐个比较详细的介绍，这里只是作为一个“眼熟的图画“。

1）混合器/分离器（Mixer/Splitters） ：用于处理多条流股的混合及分离问题，尤其当需要做循环物流的分析时，可以使循环物流与进料物流通过混合器混合，而分离器可以得到多股相同性质的物流，从而进行分析，可以通过比较确定最优路线或条件。

2）闪蒸器： 主要是用来处理汽液闪蒸的问题。

3）换热器： 主要用来处理换热的问题，个人觉得处理起来使用EDR更好。

4）塔设备： 塔器在后面会详细介绍，主要是处理精馏等问题，产物纯度较高，这里不多加赘述。

5）反应器： 通过不同的输入条件选择不同的反应器处理问题。

6）压力改变器： 这里主要是泵、阀、压缩机等器械的使用，对于管线系统也有着极其重要的应用。

以上六种为最常用的六种模块，对于流程模拟的实现具有重要意义，因此正确掌握要使用的模块以及设定好模块的工作参数是极其重要的，通过这些单元模块的组合几乎可以完成绝大部分化工流程的模拟工作。

谨以此篇让大家对Aspen Plus的使用有个良好的入门认识，后面会有更详细的介绍，敬请期待哦！

下篇预告：Aspen入门篇3—Aspen Plus物性方法选择及物性估算（上）

Aspen进阶篇1—简单单元模拟（上）

前面几个章节主要介绍了Aspen Plus的工作界面以及物性方法等内容aspen经济分析教程，这是决定流程模拟过程是否正确的关键步骤aspen经济分析教程，没有这些也就意味着你做的模拟失去了意义，毫无正确性可言，所以物性方法我在这里还要强调其重要性。而后面的内容将主要介绍各个操作单元的内容，帮助大家尽快了解流程模拟和熟悉Aspen Plus的模块界面。

这一篇介绍的是简单单元模拟，主要针对于简单的混合分离过程。Aspen Plus 软件提供了混合器、分流器和简单分离器等模块，颂纤握同时针对于不同的模拟过程还提供了两个通用模块，即物流倍增器和物流复制器。由于本篇篇幅过长，所以这里分成野庆两篇来写：上篇**主要介绍混合器（Mixer）、分流器（FSplit）和两个通用模块的内容，下篇主要介绍简单分离器（SEP）。各个模块均配有具体实例，方便大家学习和掌握。

现在开始上篇内容介绍。

一. 混合器/分流器

1.混合器（Mixer）

混合器Mixer的输入物流可以为任意数量，通过一次简单的物料平衡混合为一股物流。混合器Mixer的输入流股也可以是热流和功流，但是要注意的是单一的混合器Mixer不能同时混合物流、热流和功流。

采用混合器Mixer计算时，需要指定出口物流的压力或者该模块的压降，**如果不指定压力或压降，模块将自动默认进料的最低压力为出口物料的压力。另外，还需竖姿要确定出口物料的有效相态。

下面以一个实例来进行具体讲解：

例1.将下表中的三股物流混合，求混合后的产品温度、压力及各组分流率，物性方法选用CHAO-SEA。

打开Simulation界面，模块选择Mixers/Splitters/Mixer/TRIANGLE

选中之后，点击模块放入空白流程图（MainFlowsheet）中 ，系统自动命名为B1（也可以右键修改模块名称），并添加物流线

接下来进入Properties界面，输入组分，并选择物性方法

输入进口物料的情况 ，如下

然后在模块参数里输入设定的参数 （此时是系统默认的）

接下来运行这个程序，并查看结果。

从Streams界面进行查看，可以查看各个输入流股的数据以及输出流股的数据

2. 分流器（FSplit）

分流器FSplit可以将已知状态（如温度、压力、流率、组成等）的一股或几股物流混合后分割成相同状态的任意股出口物流。 所有出口物流具有与混合后的入口物流相同的组成和条件。分流器FSplit不能把一个流股分成不同类型的流股，例如分流器FSplit不能把一股物流分成一股物流和一股功流。

可以通过指定产品流率 （Split Fraction，产品流率与进料总流率的比值） 、质量流率、摩尔流率、体积流率或组分流率 （需要指定关键组分Key components） 来确定出口产品的参数。

分流器FSplit需要指定出口物流的压力或模块的压降，如果不指定压力或压降，模块将自动默认进料的最低压力为出口物料的压力。另外，还需要确定出口物料的有效相态。

例2. 将三股进料物流通过分流器分成三股产品PRODUCT1、PRODUCT2和PRODUCT3，物性方法选择CHAO-SEA。

要求：

a)物流PRODUCT1的摩尔流率为进料的50%

b)物流PRODUCT2中含有10kmol/h的正丁烷

输入组分，并选择物性方法，然后输入各股物流的进料条件。 （这里与例一相同，这里不多加赘述）

做好简单的流程模拟图 ，如下

确定模块参数 （这里默认压降为0，即默认出口物流的压力为进料物流中最低的物流的压力，有效相态默认为Vapor-Liquid）

最后需要做的是指定产品流率 （物流PRODUCT1的Split fraction值为0.5；物流PRODUCT2的Specification选择Flow，Basis选择Mole，值为10，Key Comp No为1，再在Key Components界面Substream选择MIXED，并将NC4选中）

运行，并查看结果

二.两种调节器

物流倍增器（Mult）与物流复制器（Dupl）在模块库Manipulator菜单下，主要在流程图中承担辅助的功能，不影响原有的模块和物流，其简单介绍如下表：

1.物流倍增器（Mult）

物流倍增器（Mult）通过指定缩放因子将一进口物流所有与流率相关的参数按照一定比例缩放而不改变其状态参数，**主要模块参数为缩放因子（Multiplication factor）。

例3.将例1中混合的产品物流流率增加到原来的三倍。

首先画好流程图，添加上物流倍增器

接下来是设定缩放因子（Multiplicationfactor）为3

运行程序，比较PRODUCT和PRODUCT0可知：与流率无关的数据不改变结果，比如温度、压力和气相分率不变，而总流率和各组分流率分别是原来的三倍。

2.物流复制器（Dupl）

物流复制器（Dupl）用于将一股输入物流复制成多股相同的输出物流。在同一股进料下，物流复制器（Dupl）可以复制物流和能流，不遵循物料和能量衡算。大多数情况下用于不同工艺路线的比较，方便消除瓶颈，寻求最佳路线。

例4. 将例1中混合的产品物流复制成相同的三股物流。

首先汇出如下流程图：

运行程序，得出如下结果，由下图可知三股被复制的物流与元物流的性质、参数等完全相同。

以上就是上篇的所有内容，大家千万别觉得这些简单的模块不重要，只有做好了简单的，才能更好地学习以后的模块和设计更复杂的内容，希望大家能好好学习，敬请期待下一篇哦！

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aspen经济分析教程的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于如何用aspen进行经济核算、aspen经济分析教程的信息别忘了在本站进行查找喔。