HTRI空冷器設(shè)計教程分析

1、01創(chuàng)建一個“新的空冷器”1.設(shè)置自己熟悉的一套單位制，比如MKH公制，也可以通過來自定義。2.接下來就是將界面中的“紅框”也就是缺少的參數(shù)按你將要設(shè)計的工況填寫完整，包括如下幾部分的數(shù)據(jù)，2.1“Process”工藝條件：包括熱流體側(cè)和空氣側(cè)；2.2“Geometry”機械結(jié)構(gòu)：包括管子、管束、風機等；3.當輸入數(shù)據(jù)足夠所有的紅框消失，輸入就完成，點擊運行。02工藝參數(shù)輸入1.點擊左邊目錄欄的“Process”標簽，右邊顯示的就是供工藝參數(shù)輸入的界面：2.我們從上到下依次來看需要輸入的參數(shù)：*為必要輸入?yún)?shù)2.1Fluidname流體名稱。2.2Phase/Airsideflowrateun

2、its流體相態(tài)/空氣側(cè)的流量單位*2.3Flowrate流量不必多解釋，熱側(cè)為質(zhì)量流量。2.4Altitudeofunit(abovesealevel)海拔高度*2.5Temperature流體的溫度，單位C(SI,MKH),F(US)，這里要注意的是想輸入0度，那么請?zhí)?.001，不然0或0.0的輸入都將被程序認為是沒有輸入（這個原則在HTRI程序的其他地方也適用）。2.6Weightfractionvapor重量氣相分。2.7Pressurereference壓力參照點，就是接下來你輸入的操作壓力值指的是進口壓力還是出口壓力。2.8Pressure操作壓力。2.9Allowablepres

3、suredrop允許壓降，按照工藝條件來選擇，一般熱流體側(cè)用kPa比較直觀，而空氣側(cè)常常使用mmH2O。2.10Foulingresistance污垢熱阻，是一個大于0的數(shù)，單位為m2C/W(SI),hrft2F/Btu(US),m2Chr/kcal(MKH)。這里注意的是最好按照流體的實際情況來取值，如果取值過大意味著在換熱器操作初期或介質(zhì)其實很干凈的情況下，換熱器的余量會過大，反而影響了正常運行。2.11Foulinglayerthickness污垢層厚度，通常認為與污垢系數(shù)有如下的關(guān)系圖，不過通常設(shè)計時很少在此處輸入數(shù)值。*2.12Exchangerduty換熱負荷，如果上面的參數(shù)輸入滿

4、足了計算出換熱負荷，這里就不必要再輸入，如果在此輸入了確定的負荷值，那么程序?qū)⒁暂斎胫禐闇蕘碛嬎銚Q熱流體的出口溫度。2.13Duty/flowmultiple負荷/流量系數(shù)，這里其實提供了一個簡化負荷變化核算的工具，比如要核算110%負荷的運行工況，那么只需要在此填入“1.1”，而不必要去修改輸入的流量值。3.當輸入數(shù)據(jù)足夠，所有的紅框消失，那么初步的輸入就完成了，可以點擊“綠燈”圖標運行。03熱流體物性參數(shù)輸入1.對于空冷器的流體物性輸入界面，因為冷側(cè)是空氣，所以只需對熱側(cè)的物性參數(shù)進行輸入，如下圖左側(cè)目錄。只有用Xace設(shè)計“省能器”時，冷側(cè)介質(zhì)不一定為空氣，那么冷側(cè)物性也需要輸入。2下面

5、我們按從上到下的次序來看看都需要定義那些參數(shù)。2.1Fluidname流體名稱，在此可以填入熱物流的英文描述，比如“HotOil”。2.2PhysicalPropertyInputOption物性輸入方式的選項User-specifiedgrid(Recommended)用戶自定義的物性表（推薦）就是填入在一定溫度范圍和一定壓力范圍內(nèi)的包括，密度，粘度，導熱系數(shù)和熱容等必要物性的表，這種輸入方式適用于從1模擬軟件導入物性，2軟件的“物性生成器”自生成或3非理想物性但通過實驗、文獻等手段能獲得物性的方式，這種輸入方式也是使用得最廣泛。由上圖也可看出，程序最多支持輸入30個溫度點，最多支持12組壓

6、力點；而最少需要3個溫度點，最少要一組操作壓力點下的參數(shù)。Programcalculated由程序計算輸入物質(zhì)組成，由程序通過特定的熱力學方法計算出需要的物性，這種輸入方法通常用于組成清晰，每種物質(zhì)在程序物性庫中都存在，并且用混合規(guī)則計算的物性準確。可以這么說，是適用于純物質(zhì)或理想混合物。2.3PropertyOptions/Temperatureinterpolation屬性選項之溫度插值方法Program程序默認，也即是“Quadratic”。Linear線性，以直線連接溫度點，中間點的物性就由斜率計算出。Quadratic二次式，計算三點溫度的表達式，中間點的物性就由此二次式計算出。*這

7、里需要注意的是，對于外推的物性，程序都是以對最外端兩個溫度點線性的方式外推計算的。2.4Fluidcompressibility流體壓縮因子如果沒有輸入，那么程序按理想氣體計算。2.5Numberofcondensingcomponents可冷凝成分數(shù)量定義1個或多個可冷凝成分，程序?qū)⑿拚淠嘧兊膫鳠嵊嬍健?.6Purecomponent純物質(zhì)程序默認在計算冷凝時加入適當?shù)淖枇ο禂?shù)來體現(xiàn)多組分冷凝過程，如果在此定義為“Yes”純組分，那么這個修正的阻力系數(shù)將不體現(xiàn)。3.當輸入數(shù)據(jù)足夠，所有的紅框消失，輸入完成，點擊“綠燈”圖標運行。04.空冷結(jié)構(gòu)參數(shù)輸入1.空冷器結(jié)構(gòu)參數(shù)的輸入，如左邊目錄，

8、進入“Geometry”頁面，空冷器的主要結(jié)構(gòu)包括，管束、風機、構(gòu)架。右邊顯示的是總輸入界面，羅列了結(jié)構(gòu)的主要參數(shù)。2.1對于型式（Unittype），程序分了4種：Air-CooledHeatExchanger-空氣冷卻器管外介質(zhì)是空氣，并配有風機。NaturalDraftAir-Cooler自然對流式空氣冷卻器管外介質(zhì)是空氣，無風機強制空氣循環(huán)，可以理解為風機停開的工況。Economizer省能器管內(nèi)外的介質(zhì)無限制，只是不適用于在高翅片管或螺旋翅片管外的蒸發(fā)和冷凝工況。A-frameaircooler-A型空氣冷卻器管外是空氣，適用于管內(nèi)單相或冷凝的工況，采用水平與垂直的組合算法來計算傳熱

9、和壓降，若是冷凝工況最多設(shè)2管程，第2程上升冷凝采用的是回流冷凝方法來計算傳熱系數(shù)和壓降。2.2對于空冷類型，程序分了4種：Horizontal水平Vertical(topinlet)垂直上進Vertical(bottominlet)垂直下進Inclined傾斜2.3當類型為“Economizer”，省能器時，熱物流就需要定義。Insidetube管內(nèi)走熱流體Outsidetube管外走熱流體2.4當類型為“A-frameaircooler-A型空氣冷卻器”，傾斜角選項會打開并需要定義，1-89度。Apexangle尖部角度，如圖示意。2.5Numberofbaysinparallelperunit每個單元并聯(lián)的跨數(shù)量2.6Numberofbundlesinparallelperbay每跨里并聯(lián)的管束數(shù)量2.7Numberoftubepassesperbundle每個管束里的管程數(shù)在管子與管束的結(jié)構(gòu)定義里：2.8管子類型分為1Plain光管、2低翅片管、3高翅片管、4連續(xù)翅片管。2.9再輸入OD管外徑、Wallthickness管壁厚、No.oftuberows管排數(shù)、odd/evenrows奇排管數(shù)/偶排管數(shù)2.10管間距輸入2