HTRI空冷器設計教程分析

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

2、id name  流體名稱。2.2 Phase/Airside flow rate units  流體相態(tài)/空氣側的流量單位*2.3 Flow rate  流量不必多解釋，熱側為質量流量。2.4 Altitude of unit(above sea level)  海拔高度*2.5 Temperature  流體的溫度，單位°C (SI,MKH),

3、 °F(US)，這里要注意的是想輸入0度，那么請?zhí)?#160;0.001，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）。2.6 Weight fraction vapor  重量氣相分。2.7 Pressure reference  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。2.8 Pressure 操作壓力。2.9 Allowable pressure drop

4、60; 允許壓降，按照工藝條件來選擇，一般熱流體側用kPa比較直觀，而空氣側常常使用mmH2O。2.10 Fouling resistance  污垢熱阻，是一個大于0的數，單位為m2°C/W (SI), hr ft2°F/Btu (US),m2°C hr/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。2.11 Fouling&#

5、160;layer thickness  污垢層厚度，通常認為與污垢系數有如下的關系圖，不過通常設計時很少在此處輸入數值。*2.12 Exchanger duty  換熱負荷，如果上面的參數輸入滿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，那么程序將以輸入值為準來計算換熱流體的出口溫度。2.13 Duty/flow multiple  負荷/流量系數，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

6、要去修改輸入的流量值。3.當輸入數據足夠，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熱流體物性參數輸入1.對于空冷器的流體物性輸入界面，因為冷側是空氣，所以只需對熱側的物性參數進行輸入，如下圖左側目錄。只有用Xace設計“省能器”時，冷側介質不一定為空氣，那么冷側物性也需要輸入。2下面我們按從上到下的次序來看看都需要定義那些參數。2.1 Fluid name  流體名稱，在此可以填入熱物流的英文描述，比如“Hot Oil”。2.2 Physical Property Input 

7、;Option  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的包括，密度，粘度，導熱系數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。Program calculated&

8、#160; 由程序計算輸入物質組成，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?？梢赃@么說，是適用于純物質或理想混合物。2.3 Property Options/ Temperature interpolation  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

9、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。2.4 Fluid compressibility  流體壓縮因子如果沒有輸入，那么程序按理想氣體計算。2.5 Numberof condensing components  可冷凝成分數量 定義1個或多個可冷凝成分，程序將修正冷凝相變的傳熱計式。2.6 Pure component  純物質程序默認在計算冷凝時加

10、入適當的阻力系數來體現多組分冷凝過程，如果在此定義為“Yes”純組分，那么這個修正的阻力系數將不體現。3.當輸入數據足夠，所有的紅框消失，輸入完成，點擊“綠燈”圖標運行。04.空冷結構參數輸入1.空冷器結構參數的輸入，如左邊目錄，進入“Geometry”頁面，空冷器的主要結構包括，管束、風機、構架。右邊顯示的是總輸入界面，羅列了結構的主要參數。2.1對于型式（Unit type），程序分了4種：Air-Cooled Heat Exchanger - 空氣冷卻器管外介質是空氣，并配有風機。Natural Draft Air-C

11、ooler  自然對流式空氣冷卻器管外介質是空氣，無風機強制空氣循環(huán)，可以理解為風機停開的工況。 Economizer  省能器管內外的介質無限制，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-frame air cooler - A型空氣冷卻器管外是空氣，適用于管內單相或冷凝的工況，采用水平與垂直的組合算法來計算傳熱和壓降，若是冷凝工況最多設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和壓降。2.2 對于空冷類型，程序分了4種：Horizontal 水平Ver

12、tical(top inlet)  垂直上進Vertical(bottom inlet)  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。Inside tube 管內走熱流體Outsidetube  管外走熱流體2.4當類型為“A-frame air cooler - A型空氣冷卻器”，傾斜角選項會打開并需要定義，1-89度。Apex angle  尖部

13、角度，如圖示意。2.5 Numberof bays in parallel per unit  每個單元并聯的跨數量2.6 Numberof bundles in parallel per bay  每跨里并聯的管束數量2.7 Numberof tubepasses per bundle  每個管束里的管程數在管子與管束的結構定義里：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、Wall thickness管壁厚、No. of tuberows管排數、odd/even rows奇排管數/偶排管數2.10 管間距輸入2.11 管子型式包括：2.12 風機的參數包括：N