换热器HTRI计算示例教学内容

HTRI简易入门教程(2024)

机械故障处理
演示如何检查机械部件的磨损和松动情况，并介绍如何进行维修或更换。
2024/1/30
26
07
总结与展望
2024/1/30
27
学习成果回顾
掌握HTRI软件基本操作
通过本课程学习，学员应能熟练掌握HTRI 软件的基本操作，包括界面导航、数据输入、模型建立等。
2024/1/30
理解换热器设计原理
2024/1/30
01
访问HTRI官方网站，找到软件下载页面。
02
根据您的操作系统选择相应的软件版本进行下载。
03
下载完成后，双击安装程序，按照提示完成软件的安装。
8
软件启动与界面介绍
1
安装完成后，在桌面或开始菜单中找到HTRI软件图标，双击启动。
2
软件启动后，将出现登录界面，输入您的用户名和密码进行登录。
3
登录成功后，将进入软件主界面，包括菜单栏、工具栏、项目浏览器、属性窗口等。
2024/1/30
9
基本操作与设置
在项目浏览器中，您可以创建新的项目或打开已有的项目。
选择相应的项目后，您可以在属性窗口中查看和修改项目属性。
2024/1/30
通过菜单栏和工具栏，您可以进行各种操作，如添加设备、
16
HTRI中进行换热器设计步骤演示
打开HTRI软件，创建新的换热器设计项目。
01
选择合适的换热器类型和结构形式。
03
进行详细的换热器设计，包括绘制换热器图纸、确定材料选择、制造
要求等。
05
输入工艺参数，如热负荷、流量、温度、压力
等。
02
2024/1/30
进行换热器初步设计，包括计算换热面积、确定管径、管长、折流板

HTRI简易入门教程

HTRI换热器简易教程（红色为必须填的项目）
第一步根据设计条件输入总体数据（若未知压力，则进出口分率需要填，压力已知的情况则可不填，软件会自行计算）
第二步，选择几何形式，填写几何结构数据（不再详细说明按需填即可）
注意，有些红色必填项在填完其他必填项之后会自动生成数据或者由红色必填变成非红色的选填，这时若非必要就不再往里填数据
第三步，热流体性能填写
温度栏至少要填三个温度，压力至少要选择一个
若无更详细的数据则一般填写进出口温度和平均温度总共三个，压力选择设计压力有时也要加上减去压降后的压力，（下图因为是从Aspen中计算过后导入的数据，所以温度和压力是根据计算过程模拟的实测点导入的数据）
温度下对应的性能在下表输入若只输入一个温度下的对应值则默认其他温度相同
第四部，冷流体性能
（同热流体）
第五步，输出控制，按需要点击分项目然后选取对应的栏目输入数值。

htri培训教程板式换热器教案

htri培训教程板式换热器教案教案：板式换热器一、教学内容本节课我们将学习板式换热器的原理和应用。

教材中第3章第4节详细介绍了板式换热器的结构、工作原理以及不同类型的板式换热器。

二、教学目标1. 学生能够理解板式换热器的结构和工作原理。

2. 学生能够区分不同类型的板式换热器并了解其应用场景。

3. 学生能够运用板式换热器的基本原理解决实际问题。

三、教学难点与重点重点：板式换热器的结构和工作原理。

难点：不同类型板式换热器的区分和应用。

四、教具与学具准备教具：板式换热器模型、PPT。

学具：笔记本、笔。

五、教学过程1. 实践情景引入：以生活中的热水壶为例，引导学生思考热水壶的加热原理。

2. 板式换热器的结构：通过PPT和模型展示，介绍板式换热器的各个组成部分，如板片、密封胶条、支架等。

3. 板式换热器的工作原理：讲解板式换热器的工作原理，如热交换过程、流体流动方向等。

4. 不同类型的板式换热器：介绍固定管板式、可拆卸管板式、波纹管式等板式换热器的特点和应用场景。

5. 例题讲解：给出一个实际案例，让学生运用板式换热器的基本原理进行分析和计算。

6. 随堂练习：让学生分组讨论，运用所学知识分析实际问题。

7. 板书设计：板书板式换热器的结构、工作原理和不同类型的板式换热器。

六、作业设计1. 作业题目：（1）简述板式换热器的结构。

（2）解释板式换热器的工作原理。

（3）区分不同类型的板式换热器并说明其应用场景。

2. 答案：（1）板式换热器的结构包括板片、密封胶条、支架等。

（2）板式换热器的工作原理是热交换过程，流体流动方向相反，通过板片进行热量传递。

（3）固定管板式换热器适用于高温、高压场合；可拆卸管板式换热器适用于需要经常清洗的场合；波纹管式换热器适用于小温差、大流量场合。

七、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课学生对板式换热器的理解和应用程度如何？是否需要加强巩固？2. 拓展延伸：板式换热器在实际工程中的应用案例，如食品加工、制药、化工等行业。

完整版HTRI管壳式换热器设计基础教程讲解

市场前景
随着科技的不断进步和工业的快速发展，管壳式换热器的应用领域将不断扩大。同时，随着环保意识的提高和节能减排政策的实施，高效、节能、环保的管壳式换热器将成为未
来市场的主流产品。
02
HTRI软件简介及功能
HTRI软件发展历程
01
初始开发阶段
HTRI软件最初由美国Heat Transfer Research Inc.公司开发，专注于管
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。
换热器类型选择依据
传热方式
根据工艺要求选择合适的传热方式，如并流、逆流或错流。
操作条件
根据操作压力、温度、流量等条件选择合适的换热器类型。
ABCD
流体性质
考虑流体的物理性质（如密度、粘度、比热容等）和化学性质（如腐蚀性、结垢性等）。
经济性
在满足工艺要求的前提下，考虑换热器的制造成本、运行费用和维修费用等因素。
壳式换热器的热工水力设计计算。
02
逐步完善阶段
随着技术的发展和用户需求的变化，HTRI软件逐步增加了新的功能模
块，如振动分析、腐蚀预测等，并不断优化算法以提高计算精度和效率。
03
广泛应用阶段
目前，HTRI软件已成为全球范围内广泛应用于石油、化工、制冷等领

2024年HTRI培训教程板式换热器(多场合)

HTRI培训教程板式换热器(多场合)HTRI培训教程：板式换热器1.概述板式换热器是一种高效、紧凑的换热设备，广泛应用于石油、化工、食品、制药等行业。

本教程旨在介绍板式换热器的工作原理、结构特点、选型计算、操作维护等方面的知识，帮助学员掌握板式换热器的设计、应用和维护技能。

2.工作原理（1）高效换热：波纹形板片增大了热交换面积，提高了换热效率。

（2）紧凑结构：板式换热器相较于壳管式换热器，具有体积小、重量轻的优势。

（3）灵活组合：板式换热器可根据工艺要求，增减板片数量，调整换热面积。

（4）易于清洗：板式换热器拆卸方便，可进行化学清洗或机械清洗。

3.结构特点（1）板片：波纹形板片是板式换热器的核心部件，常用材料有不锈钢、钛合金、铝等。

（2）夹紧装置：用于固定板片，保证板片在高温、高压下的密封性能。

（3）进出口接管：连接热介质和冷介质的管道，可实现多程布置。

（4）支架：用于支撑整个换热器，保证其稳定运行。

4.选型计算（1）确定工艺条件：明确热介质和冷介质的流量、温度、压力等参数。

（2）选择板片材料：根据介质性质、温度、压力等因素，选择合适的板片材料。

（3）计算换热面积：根据换热任务，计算所需换热面积。

（4）确定板片数量：根据换热面积和单张板片的换热面积，确定板片数量。

（5）校核压力降：确保换热器在设计工况下的压力降满足工艺要求。

5.操作维护（1）开机准备：检查设备各部件是否正常，确保管道畅通。

（2）运行监控：关注换热器进出口温度、压力等参数，及时调整工况。

（3）停机操作：按照工艺要求，缓慢降低热介质和冷介质的流量，直至设备停止运行。

（4）清洗保养：定期对板式换热器进行清洗，保持设备清洁，提高换热效率。

（5）故障排除：针对设备运行过程中出现的问题，及时分析原因，采取相应措施。

6.总结本教程介绍了板式换热器的工作原理、结构特点、选型计算、操作维护等方面的知识。

通过学习本教程，学员应掌握板式换热器的设计、应用和维护技能，为实际工程中的应用奠定基础。

(完整版)HTRI管壳式换热器设计基础教程讲解

01
通过桌面快捷方式启动；
02
在开始菜单中找到HTRI软件并启动；
通过命令行启动（需要知道软件安装路径）。
03
界面布局及功能区域划分
菜单栏
包含文件、编辑、视图等常用操作；
工具栏
提供常用功能的快捷按钮；
界面布局及功能区域划分
左侧导航栏
列出可用的设计选项和工具；
主工作区
显示当前设计项目的详细信息。
界面布局及功能区域划分
在HTRI软件中，输入流体的物性参数（如密度、粘度、导热系数等）、流量、进出口温度等设计条件。
建立模型
求解过程
根据输入参数，软件自动建立换热器的物理模型，包括管程、壳程、折流板、管板等结构。
利用HTRI软件的计算功能，对模型进行传热、流动和结构分析，得到换热器的性能参数（如传热系数、压力降等）。
性能评估通过数值模拟或实验手段，对优化后的换热器性能进行评估，包括传热系数、压降、热效率等。同时，与初步设计结果进行对比分析，验证优化效果。
05
案例分析：应用HTRI进行实际项目设计
案例背景介绍及问题阐述
项目背景
某化工企业需设计一款高效、紧凑的管壳式换热器，用于实现两种不同温度流体的热量交换。
核算性能
通过初步设计得到的换热器结构参数，进行性能核算，包括传热系数、压降、热效率等。
详细设计：结构优化和性能评估
结构优化在初步设计的基础上，对换热器结构进行优化，如调整管径、管长、折流板间距等，以提高传热效率、降低压降等。
强度校核对优化后的换热器结构进行强度校核，确保其在操作条件下的安全性和稳定性。
THANK YOU
设计区域
用于创建和编辑换热器设计；

(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。

在本次培训中，们以HTRI.Xist为主，介绍HTRI的使用。

一、换热器的基础设计知识1. 换热器的分类按作用原理和实现传热的方式可分三大类：即混合式换热器、蓄热式换热器、间壁式换热器，其中间壁式换热器按传热面的形状和结构分类：(1)管壳式：固定管板式、浮头式、填料函式、U 型管式(2)板式：板翅式、平板式、螺旋板式(3)管式：空冷器、套管式、喷淋管式、箱管式(4)液膜式：升降膜式、括板薄膜式、离心薄膜式(5)其他型式：板壳式、热管2.换热器设计标准：中国：GB 151 《管壳式换热器》美国：TEMATEMA—Tubular Exchanger Manufacturers Association (管式交换器制造商协会），TEMA标准就是该协会下属的技术委员会编制的一本关于列管式换热器设计、制造和检验的标准，是目前世界上使用最广泛的列管式换热器标准。

HTRI培训教程板式换热器

分类
根据结构形式可分为可拆卸式、焊接式和钎焊式；根据流程组合可分为单程、多程和混程。
工作原理与热传导过程
工作原理
板式换热器通过板片之间的薄矩形通道内的热交换，实现两种不同温度流体之间的热量传递。
热传导过程
热量从高温流体通过板片传导至低温流体，同时伴随着流体的对流和辐射传热。
优点及适用范围
制造工艺及质量控制
压制成型
01
采用先进的压制设备和技术，确保板片尺寸精度和表面质量。
焊接工艺
02
采用自动焊接设备和技术，确保焊缝质量和密封性能。
质量检测
03
对每批产品进行严格的质量检测，包括尺寸精度、表面质量、
密封性能等，确保产品质量符合标准。
03
密封垫片与紧固方式
密封垫片类型及选用原则
密封垫片类型
温度异常
温度异常可能由热源不足、冷却水流量不足或换热器内部结垢等原因导致。
诊断方法和工具应用指导
听诊法
使用听诊器听取板式换热器内部声音，判断是否存在异常声响。
分析法
结合板式换热器的运行记录、维护记录等历史数据，分析故障原因。
01
观察法
通过观察板式换热器外观、颜色、气味等变化，判断是否存在故障。
03
04
准备好安装所需的工具、材料和辅助设备
调试过程检查项目清单
01
检查板式换热器安装是否正确，各连接处是否紧固
02
检查冷却水、热水进出口管道连接是否正确，无泄漏
03
检查电气接线是否正确，接地是否良好
04
启动换热器，观察运行是否正常，记录各项运行参数
运行维护管理策略制定
定期检查板式换热器的运行状况，记录运行数据

完整版HTRI管壳式换热器设计基础教程讲解

键参数。
收集设计资料
收集相关的工艺数据、物性数据、设备规格等必要信息。
选择设计软件
根据设计任务和设计资料，选择合适的管壳式换热器设计软
件，如HTRI等。
热力计算与选型分析
热力计算
根据工艺条件和物性数据，进行热量衡算，确定传热面积、热负荷等关键参数。
选型分析
根据热力计算结果，选择合适的换热器型号、管径、管长、管数等结构参数。
结构组成
管壳式换热器主要由壳体、管束、管板、折流板、封头等部件组成。
结构特点
管壳式换热器具有结构紧凑、传热效率高、适应性强、使用寿命长等特点。
工作原理与性能参数
工作原理
管壳式换热器通过热传导和对流换热的方式，实现热量从高温流体向低温流体的传递。
性能参数
评价管壳式换热器性能的参数主要包括传热系数、压力降、热效率等。
计算实例
以某具体换热器为例，展示详细的热力计算过程，包括物性参数计算、传热系数确定、压降计算等。
结构设计优化建议
要点一
结构优化方向
从提高传热效率、降低压降、增强结构强度等方面提出优化建议。
要点二
具体优化措施
采用高效传热管型、优化折流板结构、改进管板连接方式等。
性能评估与改进方向
性能评估方法
案例分析：典型管壳式换热器设计实例
案例背景介绍及设计要求
案例背景
某化工厂需要一种高效、可靠的管壳式换热器来满足生产过程中的热量交换需求。
VS
设计要求
换热器需要能够承受高温高压的工作环境，同时保证高效的热量传递效率，降低能耗，提高生产效率。
热力计算过程展示
热力计算流程
确定设计参数 -> 选择合适的热力学模型 > 进行热量平衡计算 -> 确定换热器的主要尺寸和性能参数。

(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。

在本次培训中，们以HTRI.Xist为主，介绍HTRI的使用。

一、换热器的基础设计知识1. 换热器的分类按作用原理和实现传热的方式可分三大类：即混合式换热器、蓄热式换热器、间壁式换热器，其中间壁式换热器按传热面的形状和结构分类：(1)管壳式：固定管板式、浮头式、填料函式、U 型管式(2)板式：板翅式、平板式、螺旋板式(3)管式：空冷器、套管式、喷淋管式、箱管式(4)液膜式：升降膜式、括板薄膜式、离心薄膜式(5)其他型式：板壳式、热管2.换热器设计标准：中国：GB 151 《管壳式换热器》美国：TEMATEMA—Tubular Exchanger Manufacturers Association (管式交换器制造商协会），TEMA标准就是该协会下属的技术委员会编制的一本关于列管式换热器设计、制造和检验的标准，是目前世界上使用最广泛的列管式换热器标准。

2024年HTRI培训教程1-(多场合应用)

HTRI培训教程1-(多场合应用)HTRI培训教程1一、引言HTRI（HeatTransferResearchIncorporated）是一家专业从事热传递领域研究的公司，为工程设计和设备制造提供先进的计算方法和软件工具。

本教程旨在帮助用户了解HTRI软件的基本原理和使用方法，从而提高热传递计算和设计的准确性。

通过本教程的学习，用户将能够熟练运用HTRI软件进行热传递问题的分析和求解。

二、HTRI软件概述1.高度集成：HTRI软件将热传递、流体流动、传质等多个模块集成在一起，用户可以在同一平台上完成各种热传递问题的计算和分析。

2.精度高：HTRI软件采用先进的数值计算方法，能够精确模拟各种复杂的热传递现象，提高设计计算的准确性。

3.操作简便：HTRI软件界面友好，操作简便，用户可以快速上手，高效完成热传递问题的求解。

4.功能丰富：HTRI软件提供了丰富的热传递计算模型和算法，满足不同场景下的热传递问题求解需求。

5.持续更新：HTRI软件不断更新和完善，紧跟热传递领域的研究进展，为用户提供最新的技术和方法。

三、HTRI软件安装与启动1.安装环境：HTRI软件运行在Windows操作系统上，用户需确保计算机满足软件的最低配置要求。

2.安装步骤：将HTRI软件安装光盘放入光驱，按照提示进行安装。

安装过程中，用户需指定安装路径、接受许可协议等。

3.启动软件：安装完成后，在开始菜单中找到HTRI软件的快捷方式，即可启动。

4.许可证激活：启动软件后，根据提示输入许可证号，完成软件的激活。

四、HTRI软件基本操作1.创建项目：启动HTRI软件后，创建一个新项目，输入项目名称和描述，选择合适的单位制。

2.建立模型：在项目中创建一个新的模型，选择合适的几何形状和尺寸，设置边界条件和初始条件。

3.选择求解器：根据热传递问题的类型，选择合适的求解器进行计算。

HTRI软件提供了多种求解器，如稳态传热、瞬态传热、对流换热等。

HTRI设计实例最实用的初学者入门教材

HTRI设计实例-最实用的初学者入门教材目录第1章前言 (1)1.1 课题研究背景及意义 (1)1.2 换热器简介 (2)1.2.1 换热器分类 (2)1.2.2 管壳式换热器的结构和使用特点 (3)第2章冷凝器设计 (8)2.1 冷凝器选型 (8)2.1.1 饱和蒸汽冷凝 (8)2.1.2 含不凝气的冷凝冷却过程 (8)2.1.3 安装注意事项 (9)2.2 冷凝器设计依据 (9)2.2.1 管壳式冷凝器类型的选择 (9)2.2.2 换热器合理压降的选择 (10)2.2.3 工艺条件经验温度的选择 (10)2.2.4 管长 (10)2.2.5 管径与管壁 (11)2.2.6 折流板圆缺高度 (11)2.2.7 折流板间距 (11)2.2.8 密封条 (11)2.3 HTRI设计判据 (12)2.3.1 管壳侧流速(velocity) (12)2.3.2 设计余量(overdesign) (12)2.3.3热阻(thermal resistance) (12)2.3.4流型(flow fraction) (13)2.3.5 Window and crossflow (13)2.3.6 常见warning message及解决方法 (13)2.4 HTRI设计实例（HTRI6.0计算） (15)2.4.1 饱和蒸汽的冷凝 (15)2.4.2 含有不凝气的气体冷凝 (29)2.4.3 油气冷凝冷却 (39)第3章结论 (59)3.1 饱和蒸汽冷凝冷凝器数据 (59)3.1.1 饱和蒸汽冷凝器结构数据 (59)3.1.2 饱和蒸汽冷凝器工艺数据 (59)3.2 含不凝气的蒸汽冷凝冷凝器数据 (60)3.2.1 含不凝气的蒸汽冷凝器结构数据 (60)3.2.2 含不凝气的蒸汽冷凝器工艺数据 (60)3.3 油气冷凝冷却冷凝器数据 (61)3.3.1 油气冷凝冷却冷凝器结构数据 (61)3.3.2 油气冷凝冷却冷凝器工艺数据 (61)致谢62参考文献63第1章前言1.1 课题研究背景及意义我国的能源现状存在着两个突出的问题。

01065_HTRI培训教程板式换热器

传热效率下降
传热效率下降可能由板片结垢、老化或设计不合理引起。
24
故障诊断方法和技术手段
外观检查
检查板式换热器外观是否有变形、裂纹或
泄漏迹象。
压力测试
通过压力测试判断板式换热器是否存在泄
漏问题。
热工性能测试
通过测量进出口温度、流量等参数，评估板式换热器的传热效
率。
无损检测
利用超声波、射线等无损检测技术，检测板式换热器内部的缺
2024/1/30
18
板式换热器性能评价与优化
05
策略
2024/1/30
19
性能评价方法介绍
2024/1/30
热工性能评价
01
通过计算热效率、传热系数等指标，评估板式换热器的热工性
能。
流动性能评价
02
采用压降、流速分布等参数，描述板式换热器内部的流动状况
。
经济性评价
03
综合考虑设备投资、运行费用等因素，对板式换热器的经济性
2024/1/30
压降计算
根据流体动力学原理，计算板式换热器内的压降，确保满足设计要求。
传热计算
采用合适的传热模型，计算板式换热器的传热系数、传热面积等关键参数。
17
结果输出与解读方法
结果输出
将计算结果以表格、图形等形式输出，便于直观分析和比较。
解读方法
根据输出结果，分析板式换热器的性能特点，评估设计方案的合理性，提出优化建议。
案例分析：提高换热效率的措施
采用高效传热板片
选用具有高传热系数的板片，如人字形板片、波纹板片等，以提高传热效
率。
优化流程布置
通过合理安排进出口位置、增加流程数等措施，改善流体在换热器内的流

HTRI管壳式换热器设计教程

HTRI管壳式换热器设计教程一、教学内容本节课的教学内容来自于HTRI管壳式换热器设计教程，主要涉及第五章“换热器的设计与计算”。

具体内容包括：换热器的基本概念、换热器的类型及特点、换热器的设计步骤、换热器的计算方法等。

二、教学目标1. 使学生了解换热器的基本概念和类型，理解换热器的工作原理。

2. 培养学生掌握换热器设计的基本步骤，提高学生解决实际问题的能力。

3. 帮助学生学会换热器计算的方法，培养学生运用理论知识分析问题的能力。

三、教学难点与重点1. 换热器的基本概念和类型。

2. 换热器的设计步骤。

3. 换热器计算的方法。

四、教具与学具准备1. PPT课件。

2. 换热器相关图纸。

3. 换热器计算软件。

五、教学过程1. 实践情景引入：以某工厂的换热器为例，介绍换热器在实际生产中的应用，引发学生对换热器的兴趣。

2. 知识讲解：通过PPT课件，详细讲解换热器的基本概念、类型及特点。

3. 例题讲解：选用典型例题，讲解换热器的设计步骤和计算方法。

4. 随堂练习：让学生运用所学知识，完成换热器设计的相关练习题。

5. 软件演示：利用换热器计算软件，让学生亲自操作，加深对换热器计算方法的理解。

6. 课堂讨论：分组讨论换热器在实际应用中可能遇到的问题，培养学生解决问题的能力。

六、板书设计板书设计如下：换热器设计教程1. 换热器的基本概念（1）定义（2）分类2. 换热器的类型及特点（1）管壳式换热器（2）板式换热器（3）其他类型换热器3. 换热器的设计步骤（1）确定换热器类型（2）选择换热器材料（3）计算换热面积（4）确定换热器结构尺寸（5）验算换热器性能4. 换热器计算的方法（1）单一传热过程计算（2）多传热过程计算七、作业设计1. 作业题目：（1）请简述换热器的基本概念和类型。

（2）请列出换热器设计的基本步骤。

换热器类型：管壳式换热器传热系数：k=100 W/m²·K热流量：Q=2000 kW温差：Δt=50°C2. 答案：（1）换热器是一种用于在两种不同流体之间传递热量的设备。

HTRI学习3(内含流图)

【Xist】设计你的第一个管壳式换热器_04.7防冲设施的设置1.点击左边目录栏的“Nozzle”标签下的“Impingement”标签，进入换热器防冲设施的设置。

2.1 Impingement type –防冲设施型式，包括1Rods防冲杆，国外较普遍，实际对防止流体诱导振动效果比较好，建议多采用；2Circular plate，圆盘型，应用普遍；3Rectangular plate –矩形板，较少用。

本帖隐藏的内容2.2 Rho-V2 for impingement –防冲设施的冲量值，输入此值，超过此数值程序就自动设置一块圆形防冲板。

2.3 Plate/nozzle diameter –圆盘形防冲板相对管口直径的比值，大于1的值，这样才不会使进口流体直接冲刷管束。

2.4 Plate thickness –防冲板厚度，默认为9.525mm。

2.5 Device height above tubes –定义防冲板底部距离第一排管子的高度。

2.6 Plate length–矩形防冲板长度2.7 Plate width –矩形防冲板宽度2.8 Use tube positions to place rods –简单的理解就是提供了设置防冲杆设置的位置选项，默认No，为单独空间设置防冲杆；Yes即替换现有布管的前几排给防冲杆。

2.9 Row of rods –防冲杆排数，默认为2排。

2.10 Rod diameter - 防冲杆直径，默认为与换热管直径相同。

2.11 Rod layout angle –防冲杆布管角度，定义同换热管布管角度。

默认为30度。

2.12 Rod pitch - 防冲杆布管间距，定义同换热管间距。

2.13 Rods on centerline –防冲杆中心在管口中心线下。

2.14 Cover all tubes with rods –防冲杆布置覆盖第一排管，默认为No。

2.15 Rod row width/nozzle diameter –防冲杆布置区宽度与管口直径的比值。

如何用HTRI核算换热器

对用户要求高
使用HTRI软件需要一定的专业知识和经验，对于初学者来说可能存在一定的学习难度。
软件更新和维护成
本高
随着技术的不断发展和换热器设计的不断改进，HTRI软件需要不断更新和维护，这可能会增加一定的成本。
对计算机性能要求
高
HTRI软件需要进行大量的计算和模拟，对计算机的性能要求较高，可能需要较高配置的计算机才能流畅运行。
传热原理
换热器的传热原理基于热力学第一定律和第二定律，即热量总是自发地从高温物体传向低温物体，且传热过程伴随着能量的转化和损失。
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换热器的结构形式和主要部件
结构形式
换热器的结构形式多种多样，常见的有管壳式、板式、螺旋板式等。不同结构形式的换热器具有不同的优缺点和适用范围。
主要部件
换热器的主要部件包括传热元件（如管束、板片等）、壳体、封头、接管、法兰、支座等。这些部件共同构成了换热器的整体结构，并影响着其传热性能和使用寿命。
材质、波纹形式、板间距等。
B
C
D
核算压降和流动性能
根据流体的流动状态和板式换热器结构，核算压降和流动性能，确保换热器在设计条件下能够正常运行。
核算传热性能
利用HTRI软件中的板式换热器计算模块，输入设计参数和物性参数，计算传热系数、热流量等关键例三：空冷式换热器的核算
和运行管理。
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02
HTRI软件介绍
2024/1/26
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HTRI软件概述
HTRI（Heat Transfer Research Inc. ）是一家专注于换热器设计和分析的软件公司，其开发的HTRI软件是换热器设计领域的行业标准。
HTRI软件基于先进的计算方法和丰富的经验数据库，能够准确预测换热器的性能，帮助工程师高效地进行换热器设计。

HTRI学习3(内含流图)

【Xist】设计你的第一个管壳式换热器_04.7防冲设施的设置1.点击左边目录栏的“Nozzle”标签下的“Impingement”标签，进入换热器防冲设施的设置。

2.1 Impingement type –防冲设施型式，包括1Rods防冲杆，国外较普遍，实际对防止流体诱导振动效果比较好，建议多采用；2Circular plate，圆盘型，应用普遍；3Rectangular plate –矩形板，较少用。

本帖隐藏的内容2.2 Rho-V2 for impingement –防冲设施的冲量值，输入此值，超过此数值程序就自动设置一块圆形防冲板。

2.3 Plate/nozzle diameter –圆盘形防冲板相对管口直径的比值，大于1的值，这样才不会使进口流体直接冲刷管束。

2.4 Plate thickness –防冲板厚度，默认为9.525mm。

2.5 Device height above tubes –定义防冲板底部距离第一排管子的高度。

2.6 Plate length–矩形防冲板长度2.7 Plate width –矩形防冲板宽度2.8 Use tube positions to place rods –简单的理解就是提供了设置防冲杆设置的位置选项，默认No，为单独空间设置防冲杆；Yes即替换现有布管的前几排给防冲杆。

2.9 Row of rods –防冲杆排数，默认为2排。

2.10 Rod diameter - 防冲杆直径，默认为与换热管直径相同。

2.11 Rod layout angle –防冲杆布管角度，定义同换热管布管角度。

默认为30度。

2.12 Rod pitch - 防冲杆布管间距，定义同换热管间距。

2.13 Rods on centerline –防冲杆中心在管口中心线下。

2.14 Cover all tubes with rods –防冲杆布置覆盖第一排管，默认为No。

2.15 Rod row width/nozzle diameter –防冲杆布置区宽度与管口直径的比值。

HTRI初步教材资料

2.1 结构选型由操作条件分析可知换热器要求将含32%乙醇，68%水的原料从常温下2.2运用HTRI的Xist进行初步设计2.2.1选择设计模块：点击Input Summary在Case Mode中选中Design。

工况输入：进入菜单栏点击Input Summary-Process，输入如下图：2.2.2对热侧和冷侧的物性进行定义HTRI对物性定义主要分为以下几种：一．直接导入其他模拟软件的物性。

二. 自己给压力点，温度点，分别输入各点下的，焓值，粘度，比热，密度，导热系数等。

三. 软件自带物性导入模拟四. 虚拟物性混合模拟进入菜单栏点击Input Summary-Hot Fluid Properties 选择如下图：再点击Component，进入HTRI物性库，调用Water（IAPWS 1997），热侧物性定义结束；冷侧物性定义：本案例冷侧物性采用ASPEN模拟并导入的形式。

2.3 结构设计确定的结构如：换热器为卧式布置，热侧走壳程，类型为单弓型，切取百分比，折流板间距,一些管子的信息等等。

在Input Summary-Geometry将确定的结构输入，如未确定的结构：管内径，管长等这些就要在Input Summary-Design-Geometry将不确定的结构设定范围，并确定Step Size 具体如图：如果有其他的结构需要变动，都可以勾选进行设置。

另外具体的结构设置分别可以在Geometry下具体设置，如壳体，换热管，管嘴布置等等；2.4设计计算由上图可知总共有68个结构需要进行计算，HTRI会从中选取一个相对优化的方案，提供给设计者，设计者也可以观察每个方案的具体结果，从而找出一定的规律。

下图为HTRI软件选择的相对优化的方案：3、校核及优化设计由HTRI的计算方案可知，软件选择了AEM 179x3000的结构，但是由于179的壳体管径相对难找，所以我们在设计中进行了219x2500的结构并进行校对。

HTRI设计实例-最实用的初学者入门教材

HTRI设计实例-最实用的初学者入门教材HTRI设计实例-最实用的初学者入门教材目录第1章前言........ 错误!未定义书签。

课题研究背景及意义............................. 错误!未定义书签。

换热器简介..................................... 错误!未定义书签。

换热器分类.................................. 错误!未定义书签。

管壳式换热器的结构和使用特点................ 错误!未定义书签。

第2章冷凝器设计 ..... 错误!未定义书签。

冷凝器选型..................................... 错误!未定义书签。

饱和蒸汽冷凝................................ 错误!未定义书签。

含不凝气的冷凝冷却过程...................... 错误!未定义书签。

安装注意事项................................ 错误!未定义书签。

冷凝器设计依据................................. 错误!未定义书签。

管壳式冷凝器类型的选择...................... 错误!未定义书签。

换热器合理压降的选择........................ 错误!未定义书签。

工艺条件经验温度的选择...................... 错误!未定义书签。

管长........................................ 错误!未定义书签。

管径与管壁.................................. 错误!未定义书签。

折流板圆缺高度.............................. 错误!未定义书签。

折流板间距.................................. 错误!未定义书签。