管壳式换热器设计计算软件
管壳式换热器设计及软件开发
管壳式换热器设计及软件开发
本文主要介绍管壳式换热器设计及软件开发的相关知识。对管壳式换热器的基本概念、特点及用途进行简要阐述；详细介绍了管壳式换热器的设计要点和计算方法；探讨了管壳式换热器软件开发的流程和模块功能。
关键词：管壳式换热器、设计、软件开发、计算方法、流程
管壳式换热器是一种广泛应用于化工、石油、能源等领域的传热设备，其作用是将热量从一种介质传递到另一种介质。这种换热器的特点是结构紧凑、传热效率高、适用范围广等，因此备受。本文将介绍管壳式换热器的设计及软件开发，以期为相关领域的研究和应用提供参考。管壳式换热器的设计是整个换热器的核心部分。在设计过程中，需要考虑传热面积、材料选择、结构设计、防腐蚀措施等多种因素。同时，还需要根据不同的工艺条件和实际需求进行优化，以获得最佳的传热效果和经济效益。具体来说，管壳式换热器设计的要点包括以下几个方面：
工艺计算：根据实际工艺条件，进行传热面积、流速、压力等工艺参数的计算，以确定换热器的规格和型号。
材料选择：根据实际需求和使用环境，选择合适的材料，以保证换热器的耐腐蚀、耐高温、耐高压等特性。
结构设计：根据实际工艺条件和材料特性，设计换热器的结构，以获得最佳的传热效果和机械强度。
防腐蚀措施：针对不同的工艺条件和使用环境，采取相应的防腐蚀措施，以保证换热器的使用寿命。
在管壳式换热器的软件开发方面，需要结合实际需求进行流程设计和模块开发。一般来说，管壳式换热器软件开发的流程包括以下几个步骤：
需求分析：根据实际需求，明确软件的功能和性能要求，以及用户界面设计等。
管壳式换热器计算软件
油水定性温度
ρ λ v a Pr t1 ρ λ v Pr Q0 G2
Hale Waihona Puke Baidu
(t1'+t1")/2
℃
换热器效率 设计传热量 冷却水量 逆流平均温差 试选传热系数 初选传热面积 总管子数 管程换热系数 管程流通面积 管程流速 管程雷诺数 管程换热系数 壳程换热系数 壳程流通面积 壳程流速 壳程当量直径 壳程雷诺数
Δ Tn (Δ tmax-Δ tmin)/(ln(Δ tmax/Δ tmin)) ℃ K0 F0 Nt A/(π *d0*l)
a2 w2 Re2 h2
(Nt/2)*(π /4)*di^2 G2/(a2*ρ *3600) ρ *w2*di/u2
0.022913365 0.303073968 14912.4673 16674.05889
a1 w1 de Re Nu h1
π /4*(Ds^2-Nt*d0^2) (Ds^2-Nt*d0^2)/(Nt*d0) ρ *w2*di/u2
0.154822852 0.036204208 0.039054765 4092.465489 42.0365279 728.687767
水侧油污 油水混合物油污 铁管 传热系数
r2 r1
0.00034 0.00017 43.2
K
117.842643
aspen设计换热器
ASPEN PLUS软件在管壳式换热器设计中的应用
摘要：文章介绍了ASPEN PLUS软件在管壳式换热器设计中的应用。通过与必要的手工计算相结合,便捷高效地设计出符合中国相关标准管壳式换热器的步骤和方法。并以一个实例来演示所提方法的简单性和有效性,所得的换热面积相比节省了 66. 7%。
关键词：换热器设计 ASPEN PLUS
引言
ASPEN PLUS软件是一款功能强大的化工软件、动态模拟及各类计算的软件，它几乎能满足大多数化工设计及计算的要求，其计算结果得到许多同行的认可，该软件也和其他软件一样在不断的升级。
换热器是一种实现物料之间热量传递的设备,广泛应用于化工、冶金、电力、食品等行业。在化工装置中换热设备占设备数量的40%左右,占总投资的 35% ~46%。目前,在换热设备中,使用量最大的是管壳式换热器,尤其在高温、高压和大型换热设备中占有绝对优势。换热器的设计主要包括传热和阻力计算两个方面。由于换热器的设计方法比较烦杂,且需要迭代计算,故借助于日益普及的计算机软件进行优化设计则可以极大地提高工作效率。
目前,工程上已大量使用商业软件进行换热器的计算。最著名的专业换热器计算软件主要有成立于 1962 年的美国传热研究公司 ( HTRI)开发的 XchangerSuite 软件;成立于 1967 年的英国传热及流体服务（HTFS)开发的 HTFS 系列软件和 B-JAC 软件。为了便于组织工业生产,换热器的设计要尽可能符合相关的行业标准。对于管壳式换热器,国外主要标准有TEMA(TubularExchangersManu-facturersAssociation)和 ASME (American SocietyofMechanical Engineers);国内主要标准有国标 GB151-1999(管壳式换热器标准),行业标准 JB/T 4715-92(固定管板式换热器形式与基本参数)和 HG 21503-92(钢制固定式薄管板换热器)。随着中国科技与经济实力的不断增强,愈来愈多
换热器设计软件介绍与入门
第1章换热器设计软件介绍与入门
孙兰义
2014-11-2
主要内容
1 ASPEN EDR软件
1.1 Aspen EDR简介
1.2 Aspen EDR图形界面
1.3 Aspen EDR功能特点
1.4 Aspen EDR主要输入页面
1.5 Aspen EDR简单示例应用
2 HTRI软件
2.1 HTRI简介
2.2 HTRI图形界面
2.3 HTRI功能特点
2.4 HTRI主要输入页面
2.5 HTRI简单示例应用
Aspen Exchanger Design and Rating（Aspen EDR）是美国AspenTech 公司推出的一款传热计算工程软件套件，包含在AspenONE产品之中。
Aspen EDR能够为用户用户提供较优的换热器设计方案，AspenTech 将工艺流程模拟软件和综合工具进行整合，最大限度地保证了数据的一致性，提高了计算结果的可信度，有效地减少了错误操作。
Aspen7.0以后的版本已经实现了Aspen Plus、Aspen HYSYS和Aspen EDR的对接，即Aspen Plus可以在流程模拟工艺计算之后直接无缝集成转入换热器的设计计算，使Aspen Plus、Aspen HYSYS流程计算与换热器详细设计一体化，不必单独地将Aspen Plus计算的数据导出再导入给换热器计算软件，用户可以很方便地进行数据传递并对换热器详细尺寸在流程中带来的影响进行分析。
Aspen EDR的主要设计程序有：
①Aspen Shell & Tube Exchanger：能够设计、校核和模拟管壳式换热器的传热过程
完整版HTRI管壳式换热器设计基础教程讲解
04
HTRI在管壳式换热器设 计中的应用
工艺流程模拟与优化
工艺流程建模
使用HTRI软件对管壳式换热器工艺流程进行 建模，包括输入工艺参数、物性数据和设备尺 寸等。
模拟计算
通过软件内置的算法和模型，对工艺流程进行模拟计 算，得出各物流的温度、压力、流量和物性变化等关 键参数。
优化设计
根据模拟结果，对换热器的结构、尺寸和布局 等进行优化设计，以提高换热效率和降低能耗。
数据输入与参数设置
介绍在HTRI软件中进行数据输入的方法，包括换热器结构参数、 工艺参数、物性参数等的设置，确保模拟计算的准确性。
模拟计算与结果分析
讲解如何利用HTRI软件进行模拟计算，并对计算结果进行分析， 包括温度场、流场、压力降等关键指标的评估。
典型案例分析讨论
1 2
百度文库
管壳式换热器设计案例 选取典型的管壳式换热器设计案例，分析其设计 要点、难点及解决方案，帮助用户掌握实际工程 应用中的设计技巧。
换热器优化案例 针对已有的换热器设计方案，进行优化分析，探 讨提高换热效率、降低能耗等方面的优化措施。
3
故障诊断与处理案例 介绍常见的换热器故障类型、诊断方法及处理措 施，提高用户对换热器运行维护的能力。
问题解决方案探讨
数据输入错误问题 针对用户在数据输入过程中可能出现的错误，提供解决方 案和建议，避免因此导致的计算错误或模拟失真。
管壳式换热器热力计算软件开发
平台 ，可以实现管壳式换热器的热力设计计算和热 力校核计算 。通过 该软件可 以对换热器 进
行优化设 计。 关键 词 加热 炉 管壳式换热器 热力计算
Ｄｅ ｅｏ ｍ ｅ ｆ ｔ ｒ ｏ ｎ ｍ ｉ ａ ｃ ｌ ｔｏ ｓ ｆｗａ ｅ ｖ ｌ ｐ ｎｔｏ ｈｅ ｍ ｄｙ ａ ｃ ｃ ｌ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｔ ｒ ｆ ｒ ｓ ｅ ｌａ ｄ ｔ ｂｅ ｈ ａ ｘ ｈａ ｇ ｒ ｏ ｈ ｌ ｎ ｕ ｅ ｔｅ ｃ ｎ ｅ
这一缺点 ，并能够提高热力计算的准确性 ，另外
软 件具有 友好 的界 面 ，用户 可 以选择 合适 的换 热
№， １ ６ｅ Ｐ ｄｔ ） （） ＝． Ｒ） ｒ ／） ／ ６ ８ ￣ （ （
式中： ｒ ，胁， ｒ 分别 为努 赛尔 ，雷诺 和普 ，尸， 朗特准则数；ｎ为常数 ，流体被加 热时取 ０４ ．， 被冷却时取 ０ ３ ， 分别为管 的内径和管 的长 ． ；ｄ Ｚ 度，ｍ；ｕ，ｕ 分别为流体 的平均动力粘度和管 ， 壁 处的动 力粘度 ，ｋ／ （ ・ ） ｇ ｍ ｓ。 ②壳侧对流传热系数的计算 般情 况下在 壳侧加 折流板 来强化 壳侧 的对
Ｖ０． ９ Ｎｏ ３ １２ ．
Ｍａ ． ０１ ｙ２ ０
冶
金
能
源
Ｅ ＲＧＹ Ｆ Ｒ Ｔ 工ＵＲＧ Ｃ ＮＤＵ Ｔ ＮＥ ｏ ＭＥ ＡＩ Ｉ ＡＬ Ｉ Ｓ ＲＹ
管壳式换热器工艺计算软件(THecal Ver 1.3)
管壳式换热器工艺计算软件(THecal Ver 1.3)
绿色版无需安装解压后启动 Thecal.exe
该软件是通用的管式换热器的工艺设计计算软件，其结构参数是以GB151-1999为基础，同时参照了JB/T 4174-92、JB/T 4175-92。尽管 THECAL遵守JB/T 4174-92、JB/T 4175-92 的规定，但用户可以自行修改有关的结构参数。
硬件环境：
Thecal 对硬件环境没有特殊要求，建议采用486-DX66或以上的CPU。
请将显示卡的分辨率设置为800×600或以上。
软件环境：
该软件运行在中文Windows 9X环境下。推荐使用中文Windows 98。
软件安装：
运行系统盘上的 “..\THECAL\Setup.exe”，安装向导向到会引导用户顺利完成安装。
运行该软件后，首先进入数据输入界面，在管程与壳程这两个回路中，流量、进出口温度、及热负荷这七个数据中必须且仅须已知五个数据方可进行计算，也就是说需要有五个选择框被选中并填入合理的数据才能够进行计算。当选择框选择不对或数据不合理，将提示错误，可以参考右上角的图形来检查出错的原因，重新确定已知数据并输入合理的数据。
输入数据后，首先按按钮来建立热平衡，如果输入的数据不合理，软件即发出数据错误信息，您可以留意屏幕右上角的图形来检查数据错误的原因。
正确地建立好热平衡后，即可按按钮来进入下一个界面进行计算。
该软件提供验证、设计两种计算方式，使用时，软件会自动确定管壳式换热器的壳程内径、折流板数及间距、拉杆数、换热管根数、换热管长度及管间距等，自动计算将自动确定换热器的流程数，其结构参数一般是遵循JB/T 4174-92、JB/T 4175-92的规定。时，可以自行确定换热器的管程及壳程的所有结构参数。首先确定壳体内径，然后确定换热管的长度，再核实其他的结构参数，按来计算该换热器的传热及流阻性能情况。
如何用HTRI核算换热器
借助HTRI软件对运行中的换热 器进行故障诊断和性能评估， 提出针对性的改造方案和建议 。
03
换热器基础知识
换热器的基本概念和分类
换热器的基本概念
换热器是一种用于实现两种或多种流 体之间热量交换的设备，广泛应用于 化工、石油、动力、食品等工业领域 。
换热器的分类
根据传热原理和结构形式的不同，换 热器可分为间壁式、混合式和蓄热式 三大类。其中间壁式换热器又可分为 管壳式、板式、螺旋板式等。
06
HTRI核算换热器的注意事项和技巧
物性参数的选择和输入技巧
1 2 3
选择合适的物性方法
根据流体类型和操作条件，选择适合的物性方法 ，如Peng-Robinson、Soave-Redlich-Kwong 等。
准确输入物性参数
确保输入的物性参数（如分子量、临界温度、临 界压力等）准确无误，这些参数对换热器的设计 和性能有重要影响。
VS
多物理场耦合模拟
未来的HTRI软件可能会实现多物理场耦 合模拟，能够更准确地预测换热器的性能 。
未来发展趋势和展望
• 云计算和大数据应用：随着云计算和大数据技术的发展，未来 的HTRI软件可能会实现云计算和大数据应用，能够更方便地进 行数据共享和协同设计。
未来发展趋势和展望
推动换热器设计技术的发 展
确定核算目标和范围
水水管壳式换热器热力计算软件
五 管程阻力计算： 流量 Q 体积水流量 高温水进口比容 高温水出口比容 流体密度 ρ 流体运动粘度 γ 一程换热管根数 N 换热管内径 d0 流速 u
雷诺数 Re 摩擦系数λ 流体流经的直管段 L 管程流体直管段流阻 △p1
流体回弯处压降 △p2 管程分程数 Np 串联的壳程数 NS 结构校正因数 Ft 管程总阻力∑△ pi
2682传热量1337500kcalh对数温差90656010t130t255tmt1t2lnt1t24124传热面积1829f?f112012实取换热面积2106管程计算高温水流量65高温水进口比容00010928高温水出口比容00010397692体积水流量00158461739换热管规格mm19换热管壁厚mm60换热管长度换热管程数10管板厚度mm60换热面积2106壳体公称直径mm120000单程换热管流通面积00013618804换热管内流速116355105326接管内流速接管进口dn49dn200壳程计算低温水流量60低温水进口比容0001029低温水出口比容000103245体积水流量00076789013壳程流速00181598661换热器程数18接管进口dn36dn200高温水进口温度t1高温水出口温度t2接管进口圆整低温水进口温度t1低温水出口温度t2接管进口圆整用户给定5350体积水流量1585e02高温水进口比容00010928高温水出口比容00010397692937835921用户给定36663e007116355105539525889001167437pa261579368pa19045352215mpa135609867壳程阻力计算05用户给定2682体积水流量7679e03高温水进口比容0001029高温水出口比容00010324597019088512m3h381051178001904228501001815987000000054638958251118399438pa001772669pa333902995液体115pa38602701338603e006mpa传热校核计算433106072159210953a1nud156866406135630643134988543a2nud145682965流量kg流体密度摩擦系数湍流时03164re0253u22管程分程数kg流体密度11n总05管子外径36000壳程流体粘度壳程雷诺数re11000u22流体过折流板缺口压降p352hd1000u22壳程结垢校正系数fsfsns管程水pr数
再放送专业小工具 管壳式换热器换热面积计算软件
再放送专业小工具管壳式换热器换热面积计算软件
再放送专业小工具——管壳式换热器换热面积计算软件是一款由再放
送开发的专业小工具软件，主要用于帮助工程师进行管壳式换热器换
热面积计算。它可以让使用者以图形方式了解换热器结构，以及计算
换热器管壳式换热面积。
该软件基于管壳式换热器换热面积的规律，采用相应的模型和算法，
运用计算机图形技术，在保证计算精度的同时，实现了较为自然的图
形界面，从而提高了实际应用中的便捷性。而且该软件还提供了换热
器换热面积的报表和图形输出，可以方便的让使用者查看管壳式换热
器换热面积的计算结果，方便快捷。
此外，这款小工具还包含管壳式换热器参数校核模块，涵盖了管壳式
换热器有关的参数校核，包括管壳式换热器的容积流量、管壳式换热
器的温差穿透系数、管壳式换热器的换热系数、管壳式换热器的换热
面积等，可以帮助使用者校核管壳式换热器的相关参数，更有利于提
高换热器的工作效率。
总之，再放送专业小工具——管壳式换热器换热面积计算软件是一款
非常有用的工具，能够帮助工程师快速准确的计算出换热器换热面积，为换热器的设计和应用提供可靠的计算和分析，大大降低开发成本和
提高工作效率。
管壳式换热器设计计算软件
管壳式换热器设计计算软件
管壳式换热器是目前工业中最常见的换热设备之一，其结构简单，易于维护，同时可以满足各种不同流体之间的换热需求。为了更加高效地完成管壳式换热器的设计计算工作，我们可以开发一款专门的软件来支持这一过程。接下来，本文将详细介绍如何设计一款高效的管壳式换热器设计计算软件，并就此进行3000字的阐述。
一、软件开发背景
在每个行业中，对于不同领域或不同参数的管壳式换热器都有着不同的需求。设计软件的开发目的是为了更好地满足这些需求。软件开发可以使设计人员更好地掌握和了解换热器的相关知识，同时提高换热器设计的工作效率和质量。
二、需求分析
（一）功能需求
1. 可以完成理想换热器的设计，计算出合适的传热面积和流体流量；
2. 可以对已有的换热器进行参数修改和设计，以满足不同的需求；
3. 可以计算换热器的热传导性能，根据计算结果调整换热器结构参数。
（二）性能需求
1. 处理大规模数据快速响应，能够提高工作效率和设计效果；
2. 具有较高的数据精度和稳定性，以达到高质量的计算结果；
3. 软件应该具备较好的可拓展性，支持后续功能的增加和升级。
（三）安全性需求
软件应具有一些安全措施，可以避免不必要的误操作，保护用户的利益和数据安全。例如：
1. 设计者需要填写一部分基本参数的值才能开始设计，以避免错误输入和计算出错；
2. 设计者需要输入账户和密码才可以使用软件；
三、设计思路
（一）应用框架设计
应用框架是指软件的总体结构，包括各个模块的组织方式、应用模式和数据交互方式。为了使得软件具有良好的可扩展性和升级性，我们可以采用以下的应用框架：
(完整版)HTRI管壳式换热器设计基础教程讲解
HTRI管壳式换热器设计基础教程
郑州大学化工与能源学院
2011年11月
HTRI简介
美国传热研究协会（Heat Transfer Research Institute）简称HTRI，主要致力于工业规模的传热设备的研究，开发基于试验研究数据的专业模拟计算工具软件，提供完善的产品、技术服务和培训。HTRI帮助其会员设计高效、可靠及低成本的换热器。HTRI Xchanger Suite是HTRI开发的换热器设计及核算的集成图形化用户环境，它包括以下几个部分：HTRI.Xist能够计算所有的管壳式换热器，作为一个完全增量法程序，Xist包含了HTRI 的预测冷凝、沸腾、单相热传递和压降的最新的逐点计算法。该方法基于广泛的壳程和管程冷凝、沸腾及单相传热试验数据。
HTRI.Xphe能够设计、核算、模拟板框式换热器。这是一个完全增量式计算软件，它使用局部的物性和工艺条件分别对每个板的通道进行计算。该软件使用HTRI特有的基于试验研究的端口不均匀分布程序来决定流入每板通道的流量。
HTRI.Xace软件能够设计、核算、模拟空冷器及省煤器管束的性能，它还可以模拟分机停运时的空冷器性能。该软件使用了HTRI的最新逐点完全增量计算技术。
HTRI.Xjpe是计算套管式换热器的软件。HTRI.Xtlo是管壳式换热器严格的管子排布软件。HTRI.Xvib是对换热器管束的单管中由于物流流动导致的振动进行分析的软件。HTRI.Xfh能够模拟火力加热炉的工作情况。该软件能够计算圆筒炉及方箱炉的辐射室的性能以及对流段的性能，它还能用API350对工艺加热炉的炉管进行设计，并完成燃烧计算。
完整版HTRI管壳式换热器设计基础教程讲解
03
HTRI软件介绍及操作指南
HTRI软件概述与功能特点
HTRI软件是一款专业的管壳式换热器设计软件 ，具有强大的计算和分析功能，可帮助工程师 高效、准确地进行换热器设计。
软件内置丰富的换热器设计经验和规则，可根 据用户需求提供多种设计方案，并支持自定义 设计参数，满足个性化设计需求。
HTRI软件还提供全面的性能分析和优化功能， 可帮助用户评估不同设计方案的性能表现，并 给出优化建议，提高设计质量和效率。
软件安装及界面介绍
安装步骤
下载HTRI软件安装包，按照提示完成安装过程，注意选择合适的安装路径和配置选项 。
界面组成
HTRI软件界面主要包括菜单栏、工具栏、设计窗口、属性窗口和结果窗口等部分，各 部分功能明确，易于使用。
界面操作
通过菜单栏和工具栏可快速访问软件各项功能，设计窗口用于显示和编辑换热器结构， 属性窗口用于设置设计参数，结果窗口用于展示计算结果和分析报告。
性能评估
对选定的换热器进行性能评估， 包括传热效率、压降、温差等关 键性能指标。
结构设计与强度校核
结构设计
01
根据选型分析结果，进行详细的结构设计，包括管板、壳体、
折流板、接管等部件的设计。
强度校核
02
对设计完成的换热器进行强度校核，包括管板强度、壳体强度
、接管强度等方面的校核。
(完整版)HTRI管壳式换热器设计基础教程讲解
HTRI管壳式换热器设计基础教程
郑州大学化工与能源学院
2011年11月
HTRI简介
美国传热研究协会（Heat Transfer Research Institute）简称HTRI，主要致力于工业规模的传热设备的研究，开发基于试验研究数据的专业模拟计算工具软件，提供完善的产品、技术服务和培训。HTRI帮助其会员设计高效、可靠及低成本的换热器。HTRI Xchanger Suite是HTRI开发的换热器设计及核算的集成图形化用户环境，它包括以下几个部分：HTRI.Xist能够计算所有的管壳式换热器，作为一个完全增量法程序，Xist包含了HTRI 的预测冷凝、沸腾、单相热传递和压降的最新的逐点计算法。该方法基于广泛的壳程和管程冷凝、沸腾及单相传热试验数据。
HTRI.Xphe能够设计、核算、模拟板框式换热器。这是一个完全增量式计算软件，它使用局部的物性和工艺条件分别对每个板的通道进行计算。该软件使用HTRI特有的基于试验研究的端口不均匀分布程序来决定流入每板通道的流量。
HTRI.Xace软件能够设计、核算、模拟空冷器及省煤器管束的性能，它还可以模拟分机停运时的空冷器性能。该软件使用了HTRI的最新逐点完全增量计算技术。
HTRI.Xjpe是计算套管式换热器的软件。HTRI.Xtlo是管壳式换热器严格的管子排布软件。HTRI.Xvib是对换热器管束的单管中由于物流流动导致的振动进行分析的软件。HTRI.Xfh能够模拟火力加热炉的工作情况。该软件能够计算圆筒炉及方箱炉的辐射室的性能以及对流段的性能，它还能用API350对工艺加热炉的炉管进行设计，并完成燃烧计算。
HTRI在管壳式换热器选型中应用
HTRI在管壳式换热器选型中的应用
摘要：采用软件HTRI对管壳式换热器进行选项计算的方式方法在石油化工产业中得以广泛应用，并逐渐取代传统的计算方法，成为现今工程设计人员及换热器厂家最常要的应用软件。关键词：HTRI 管壳式换热器选项
一．前言
在石油化工生产过程中，常需要进行加热或冷却，即传热。当一种流体与另一种流体进行热交换且不允许混合时，就要去在间壁式热交换器中进行，冷热流体被固体传热面隔开。间壁式热交换器种类很多，如套管换热器、蛇管换热器、管壳式换热器、板式换热器等等。在各种换热器中，由于管壳式换热器单位体积能够提供较大的传热面积，传热效果比较好，且适应性强，因此是生产上应用最广泛的换热设备。
因此为保证化工生产的正常运行，对每种不同的工况，通过优化选型得到一台最适合的设备型号就显得尤为重要。现今，比较流行的做法是通过HTRI这款软件来实现选型这一目的。二．正文
1. 管壳式换热器性能特点
1）.结构特点
管壳式换热器通常有固定管板、U形管和浮头式三种，其结构各有优缺点，适用于
不同的场合。管壳式换热器主要由外壳、管板、管束、封头等部件组成。
2）.使用范围
目前国内管壳式换热器系列特征和适用范围如表-1所示：
2. HTRI的特点及功能
HTRI Xchanger Suite, 采用了在全球处于领导地位的工艺热传递及换热器技术，包含了换热器及燃烧式加热炉的热传递计算及其他相关的计算软件。HTRI软件包采用了标准的Windows 用户界面, 其计算方法是基于40多年来HTRI广泛收集的工业级热传递设备的试验数据而研发的。在所拥有的世界上最先进的试验设备和方法上HTRI所进行的研究将不断更新和改进我们的软件以满足你的日益发展的工程需要。
管壳式换热器设计计算软件
管壳式换热器设计计算软件
管壳式换热器是一种常见的热交换器，用于在工业过程中实现热量传递。设计一个管壳式换热器需要进行一系列的计算，以确保换热器能够满
足工艺要求，并具有合适的换热效果。为了简化这个过程，可以使用管壳
式换热器设计计算软件。下面将详细介绍这个软件的功能和计算步骤。
1.换热器类型选择：软件可以提供不同类型的管壳式换热器供用户选择，如固定管板式、浮动管板式、U型管式等。用户可以根据具体的工艺
要求选择适合的类型。
2.热工参数计算：软件可以根据用户提供的热工参数，如流体的温度、流量等数据，自动计算换热器的热传导率和传热系数。这些参数是换热器
设计和性能评估的基础。
3.结构设计：软件可以根据用户提供的设计参数，如管束长度、管板
间距、管壳接头方式等，自动生成换热器的结构设计。这些参数直接影响
换热器的尺寸和重量。
4.管束优化：软件可以通过计算不同管束类型的传热性能指标，如换
热面积、热损失等，为用户提供管束设计的优化方案。用户可以根据具体
的工艺要求选择最合适的管束类型。
5.材料选择：软件可以提供不同材料的换热器管束和壳体选项，并计
算其耐压性能和传热性能。用户可以根据具体的工艺要求选择最合适的材料。
以上功能只是管壳式换热器设计计算软件的一部分，不同的软件可能
还具备其他附加功能，如换热器的模拟和仿真功能，用户可以在软件中进
行各种操作和实验，以评估换热器不同工况下的性能。
下面将以一个具体的设计计算为例，介绍常见的管壳式换热器设计步骤：
1.确定工艺要求：首先，需要明确工艺要求，包括流体的温度、流量、压力等参数。这些参数将直接影响换热器的设计和性能。
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kw W/(m)(K 污垢损失传热 W/(m) )(K
) ℃
三、对数平均温差计算 对数平均温差(LMTD) 换热器型式 P
12.21
9.84 2管程1壳程
49.00
℃ 预定 修正后对数平均温差 M
四、总传热系数计算
1/Uபைடு நூலகம்
0.00
五、列管换热器结构参数
参数名称
符号
数据
单位
工况选择
外壳直径 列管数 列管外径 列管内径 列管长度 管间距 列管排列方式 挡板间距 列管材质及导热系数 计算换热面积 设计换热面积
校正因子 F1 校正因子 Fr W/(m2)/K 修正 hi
4
软件
数据 壳程 液体 80.00 39.00 39000.00 59.50 4.18 4935.88 0.90 1000.00 0.50 0.90
单位
℃ ℃ Kg/hr ℃ KJ/kg.C kw cP kg/m3 W/(m)(K) cP
管壁传热系数 管壁传热系数
管程 0.17 103.98 2599.45 0.00 0.00 0.00 382.85
6800.00
m2 流通面积 kg/s/(m2) 质量流量
/ 雷诺数 / Re>200K hi/(Cp.G) / Re=300~200K hi/(Cp.G) / Re<300 hi/(Cp.G) W/(m2)/K 预定雷诺数
m2 kg/s/(m2)
/ / / / W/(m2)/K / / W/(m2)/K a 0.17 0.27 1.31
单位 参数名称
高温介质 ℃ 进口温度 ℃ 出口温度 Kg/hr 流量 ℃ KJ/kg.C 比热 kw 热量 cP kg/m3 W/(m)(K ) cP
二、传热参数计算 总传热功率 实际总传热系数 计算总传热系数(无污垢) 对数平均温差(LMTD)
5939.97 1541.24 382.86 16.70
1158.38
W/(m)(K)
16.70 9.84 16.70 41.44
382.86
℃ ℃ ℃
W/(m2)/K
工况选择
2.00
2.00
Y
并流 逆流 单管程单壳程 双管程单壳程 698.28
壳程 0.03 353.74 9826.15 0.00 0.00 0.00 3668.40 0.73 1.00 2664.39 m 0.30 0.37 0.64
Ds
0.50
m 流向形式
nt
500.00
根
Do
0.03
m 换热器型式
Di
0.02
m
L
5.88
m 高温流体走管内
s
0.03
m
1.00
交错排列
B
0.28
m 直线排列
kt
17.00
W/(m)(K )
929.07
m2
230.79
m2 换热裕度 %
六、校核计算
流通面积 质量流量 雷诺数 hi/(Cp.G) (Re>8,000) hi/(Cp.G) (Re<2,100) hi/(Cp.G) Re=2,100-8,000 预定雷诺数
参数名称 一、操作/介质参数 低温介质 进口温度 出口温度 流量 平均温度 比热 热量 流体主体粘度 密度 热导率 K 近壁面粘度
管壳式换热器设计计算软件
符号
数据 管程 液体 32.00 38.00 64939.00 35.00 4.18 6944.06 0.80 1030.00 0.50 0.80