Excel在换热器设计中的应用实例——用Excel确定流体物性参数
Excel在换热器设计中的应用
７ ０ ｇｈ 进 口温度 ３ ００ ０ｋ／ ， ２℃ 。选 择适 宜 的 列 管 式 换 热 器 并 进 行 核算 。
３ ２ 用 Ｅ ｃｌ ． ｘ ｅ 计算 壁温
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性 温度无法确定 。若要确 定热 流体 （ 液 ） 釜 物性 参数 ， 先 必须 首
第 一 步 ： 过 物 性 数 据 手 册 查 得 该 乙 醇 溶 液 不 同 温 度 下 通
作 者 简 介 ： 建 章 （９ ４一） 男 ， 教 ， 要 从 事 煤 化 工 方 面 教 学 和 研 究 。 祝 １８ ， 助 主
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一
单变量求解 ， Ｃ ５为 目标单元格 ，２ 以 ２ Ｃ ４为可变单元格 ， 设定 目标 值为 ０ 确定 即可求 得 ｔ。 ，
图 ２ 热流体 （ 釜液 ） 口温度 ． 出 ｒ ２求解过程（ ｘｅ 截图） Ｅ ｃｌ
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Excel在化工热力学教学中的应用-精选教育文档
Excel 在化工热力学教学中的应用Application of Excel on teaching and learning chemical thermodynamicsZhang JunChina university of mining and technology, Beijing, 100083, China: This article describes the functions of recalculation, single variable solution and programming solution.The author has given details of the procedure of operating and examples in chemical thermodynamics, which are accurate, fast and simple. It can also be used by all the teacher and students.化工热力学是化学工程学科的一个重要分支, 是化工类专业所必修的基础技术课程。
而化工热力学课程最大的特点是计算公式多且复杂,计算工作量大, 而且待解变量之间的关系往往是非线性或者不能用显函数的形式表达, 通过手工计算很难完成实际的计算过程。
随着计算机的日益普及, 采用Basic,C 语言和Fortran 等软件编写程序虽然能够解决复杂的热力计算, 但是目前学生的计算机水平普遍不高, 对编程语言熟练应用较为困难, 因而限制了学生应用化工热力学方法分析和解决实际问题。
Excel 软件是微软公司开发的功能强大的电子表格管理软件它可以帮助用户分析和计算各种类型的数据。
Excel 不仅能够快速处理大量数据,因内置200多种函数,还具有强大的数值计算功能, 能够用方便形象的菜单和工具栏操作代替编程, 进行复杂工程问题的计算、分析和优化, 诸如多变量、非线型方程组的求解,实验或统计数据的回归分析, 技术、经济可行性的定量预测等。
用Excel 2000解决换热器设计中物性参数的输入问题
（ 豪科 技股 份有 限公 司 ） 泰
摘 要 提 出一 种 运 用 Ｅ ｃｌ ００完 成 换 热 器 设 计 中物 性 参 数 的 自动 输 人 的 简 便 解 决 方 法 ， 换 热 器 的 ｘｅ ２ ０ 使
设 计 更 加 简单 、 速 、 确 。 快 准 关 键 词 换 热 器 线性 内 插 设计 物 性 参 数
ＫＥＹ ＯＲ ＤＳ ｈ ａ ｘｃ ａ ｇｅ ； ｌ ａ ｉｙ ｉ ｓ ｒ ；ｄ ｓｇ Ｗ ｅ ｔｅ ｈ ｎ ｒ ｉ ｒｔ ｎ ｅ ｔ ｅ ｉ ｎ；ｍ ａ ｔ ｒｐ ｒ ｍ ｅ ｅ ｎｅ ｔｅ ａ ａ ｔ ｒ
目前 ， 大 多数 的换 热器设 计 人员都 是 采用计 绝 算 机进 行换 热 器 的设 计 。换 热器 计 算 的经 验 公式 多是复 杂 的超越 方程 ， 计算 机求 解可 以节 省很 多 用
这 一 步没有 什 么特殊 的技 巧 ， 要 的是查 找各 需 种制冷 资料 和化 工资 料 ， 收集 所需要 的介 质 的物性 参 数 的原 始资料 ， 括制冷 剂 （ 包 或载 冷剂 ） 在各 种使 用温度 下 的起 始凝 固点 、 密度 、 比热 容 、 焓值 、 压力 、
人 员 已经不存 在 什么 问题 ， 制冷 领域 内的专业 期 刊 和 一些专 业 书籍 上都 有详 细 的介 绍 ， 但是 在实 ｉｓ ｌ ｅ ｔ ｒ ｍ ｅ ｅ ｓ ｉ ｐｕ ｏ ｅ ｓ ｉ ｃ ｌ２ ０ ｏ ｄ ｓ ｏ ｖ ｈｅ ｐａ ａ ｔ ｒ ｎ ｔｐｒ ｂｌｍ
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２ 查 找 定 性 温 度 下 对 应 参 数
有设 计 者采用 的方 法是 输入 详细 的源 数据 以
收 稿 日期 ：０ ５０ —９ ２ ０ —５１ 通讯 作 者 ： 斌 ，ｍａｌｂ ｂｎ ｕ １ ６ ｃｒ 余 Ｅ ｉ ｉ ｉｙ ＠ ２ ｏ ：ｎ ｎ
基于Excel的换热过程计算
基于Excel的换热过程计算王会东;侯春光;鲁敏;张丹【摘要】概括了换热器设计计算的流程图,并以Microsoft Excel为工具,运用其滚动条、列表框等控件功能实现计算过程智能化,介绍其IF函数在条件判断和信息反馈等方面的应用以及换热组分物性参数的拟合方法,包括TREND函数、趋势线拟合及VBA多项式插值等.这些Excel功能的应用不仅实现了换热过程的自动计算和报警功能,同时保留了调节过程参数、设备选型的可操作性,既帮助学生理解换热器计算过程和设计原理,又解决手工计算工作量大、精度低以及专业设计软件忽略过程性的问题.【期刊名称】《赤峰学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(034)009【总页数】2页(P43-44)【关键词】换热器;MicrosoftExcel;设计计算【作者】王会东;侯春光;鲁敏;张丹【作者单位】赤峰学院化学化工院, 内蒙古赤峰 024000;赤峰学院化学化工院, 内蒙古赤峰 024000;赤峰学院化学化工院, 内蒙古赤峰 024000;赤峰学院化学化工院, 内蒙古赤峰 024000【正文语种】中文【中图分类】TQ021.21 引言几乎所有的化工生产过程均伴有传热操作，换热器是重要的化工操作单元之一.为使学生更深入地掌握换热器的计算原理、方法和步骤，通常在课程设计中有所涉及.以手工计算为主的传统课程设计[1]，工作量大，学生重计算，忽视对换热过程的深入理解.以Aspen Plus[2]等软件为主的设计计算方便快捷，但不利于初学者掌握计算原理和物理量之间的关联.胡轶等[3]只针对换热器迭代计算问题应用了Excel 的单变量求解功能.为此，本文基于Microsoft Excel 2010对换热器设计过程进行自动计算，把重点放在理解计算过程、掌握变量之间的关联和设备选型等方面，既减少计算量，又提高学生分析问题和解决问题的能力，还提高了学生应用信息技术提高工作效率的意识.2 换热器设计流程换热器设计可概括为两部分，一是根据已知条件计算换热面积，初步选定换热器结构；二是对换热器设计结果进行校核.其设计计算流程如图1所示.图1 换热器设计计算流程图3 基于Excel的换热过程计算本文在利用Excel的常用函数、图表拟合等功能基础上，结合Excel内嵌的VBA 开发工具、窗体、控件等，实现了换热过程的自动计算和报警功能.同时保留了调节过程参数、选型等可操作性.3.1 控件实现设计过程智能化在换热器设计过程中，经验参数、操作方式选择及设备选型时，使用Excel的控件功能添加滚动条、列表框等方式，简化计算流程，使整个设计过程更趋于智能、快捷化，同时给初学者以提示.这些控件可通过Excel工具栏中的开发工具调用.3.1.1 滚动条实现参数键入的提示换热器蒸发段和冷凝段的散热效率η值一般在7%～10%范围内.改变散热效率，冷物流实际获得热量、出口温度、物流在平均温度下的物性参数、对数平均温差等都随之改变.运用Excel控件中的滚动条（图2），设定滚动条的值域，改变单元格的数值，则引用此单元格地址的其他变量也随之变化.初学者对类似经验参数不熟悉，运用滚动条可明确参数范围，起到提示作用.此功能还可用于总传热系数K的取值、中心排管数的选型等.图2 Excel滚动条控件的应用3.1.2 列表框控件实现操作方式和设备选型计算传热推动力时，运用控件中的列表框（图3），结合IF语句或函数，实现换热器两端温差的计算.此功能还可用于换热器标准风速的选择、安全系数的设定、列管排布方式等.图3 Excel列表框的应用3.2 IF函数实现设计过程信息反馈利用IF逻辑语句或函数校验数值的合理性并发出警告，使设计人员迅速发现问题并修正.如烟气换热过程，若烟气出口温度高于入口温度，则以红色凸显单元格，并给出错误警告，如图4.所用IF语句为：IF(D4＞D3，“您所输入的温度值不合理”).类似的，可用于气体流速校核等.图4 IF函数实现信息反馈3.3 换热组分物性参数的拟合不同流体换热器，其密度ρ、比热cp、导热系数λ、黏度μ、普朗特数Pr等物性参数与温度彼此为映射函数，这在手动计算中是非常复杂的.用Excel的数据拟合、TREND函数、VBA多项式插值等功能轻松、准确地获得任意温度的物性数据.3.3.1 TREND函数线性拟合若物性参数满足线性关系，可调用Excel公式中的TREND 函数.图 5 所示，Know_y’s与Know_x’s分别是参数表中已知因变量与自变量的数据群，New_x’s是已知自变量的值，Const选中因变量单元格地址即可完成线性拟合求解.图5 TREND函数话框图3.3.2 趋势线拟合与公式调取联用以烟气换热为例，为获取定性温度下空气的密度，可利用空气的密度、温度数据[4]绘图，添加趋势线拟合，得图6.再调用拟合公式计算定性温度下的空气密度.图6 干空气密度温度拟合曲线图3.3.3 Excel内嵌VBA插值计算常见的多项式插值方法有Newton插值法、Lagrange插值法等.本文采用了线性内插法，即在Excel工作簿中逐个比较定性温度与物性参数数据表中温度值，当定性温度介于两个已知温度之间时，利用插值公式计算定性温度下的密度.以计算烟气定性温度下密度为例，VBA代码如下：Dim i As Integer‘定义一个整型变量Dim Sheet1,Cells(16,2)As Single‘定义一个单精度浮点型变量T=Sheet1.Cells(11,5)Private Sub按钮_Click()‘控件“计算”按钮If 0＜T＜1200 ThenFor i=7 To 31‘从第7行开始，截止到31行If T＞Sheet2("烟气物性参数表").Cells(i,2)and T＜Sheet2("烟气物性参数表").Cells(i+1,2)Then‘循环语句，判断定性温度介于参数表温度的两个参数中间T1=Sheet2("烟气物性参数表").Cells(i,2)T2=Sheet2("烟气物性参数表").Cells(i+1,2)ρ1=Sheet2("烟气物性参数表").Cells(i,3)ρ2=Sheet2("烟气物性参数表").Cells(i+1,3)Sheet1.Cells(16,2)=Round(（ρ1-ρ2）*(TT1)/(T2-T1)+ρ2,3)‘返回值保留小数点后3位数字（密度随温度升高而降低：ρ1＞ρ2）End IfExit ForNext iρ=Sheet1.Cells(16,2)‘地址（结果）引用ElseSheet1.Cells(11,5)="不在物性参数表范围中"End IfEnd Sub定性温度 T 为260℃时，T1=250，T2=300，ρ1=0.674，ρ2=0.615，插值计算的密度值为0.662，分段趋势线拟合计算结果为0.663，较吻合.4 结论为帮助学生理解换热器计算过程和设计原理，本文以MicrosoftExcel为工具，解决手工计算工作量大、精度低以及专业设计软件忽略过程性的问题.本文介绍了换热器设计计算的流程、运用Excel的滚动条、列表框等控件功能实现计算过程智能化的方法、IF函数在条件判断和信息反馈等方面的应用以及换热组分物性参数的拟合方法，包括TREND函数、趋势线拟合及VBA多项式插值等.这些功能的应用不仅实现了换热过程的自动计算和报警功能，同时保留了调节过程参数、设备选型的可操作性，既提高学生分析问题和解决问题的能力，又提高了学生应用信息技术提高工作效率的意识.Excel可广泛适用于其他操作单元及化学反应工程等相关领域的计算过程.为更好地实现计算过程的智能化及自动化，还可以利用Excel的窗体功能建立可视化界面，实现人机互动.【相关文献】〔1〕王国胜.化工原理课程设计[M].大连:大连理工大学出版社,2006.〔2〕杨波,胡亦锋,赵文剑.Aspen Plus软件在计算换热器热负荷中的应用[J].浙江化工,2017,48(04):26-27.〔3〕胡轶,齐鸣斋,李少萍,等.Excel单变量求解功能在换热器中的应用[J].电子技术与软件工程,2013(08):54.〔4〕柴诚敬,贾绍义.化工原理（上册）[M].北京:高等教育出版社,2016.。
Excel单变量求解功能在换热器中的应用
Excel单变量求解功能在换热器中的应用Excel单变量求解功能在换热器中的应用文/胡轶齐鸣斋李少萍赵志西【摘要】摘要在化工原理的传热单元第二类操作型问题求解过程中，借助运用Excel中单变量求解功能，使各种复杂的迭代计算变成简单方便的菜单和工具栏操作，这样就可以不再需要步骤繁琐的计算，快速获得可靠的计算结果。
【期刊名称】电子技术与软件工程【年(卷),期】2013(000)008【总页数】1【关键词】【关键词】Excel 换热器迭代计算传热几乎是所有的化工生产过程都伴随的现象，生产上最常遇到的就是冷热两种流体之间的热量交换。
通常传热设备在化工厂的设备投资中占很大的比例，所以传热是化学工程中最重要的单元操作。
换热器是化工、石油、食品、动力等许多生产部门的通用设备，在生产过程中占很重要的作用。
在连续化的生产中，换热器内进行的大都是定态传热过程。
在教授换热器知识的时候，对于第二类操作型问题，即给定换热器的传热面积以及有关尺寸，冷热流体的物理性质，热流体的流量和进出口温度，冷流体的进口温度以及流动方式，求解所需冷流体的流量和出口温度的操作型问题时，则须直接处理非线性的传热基本方程式，只能采用试差法逐次逼近。
例如，可先假定冷流体出口温度t2，由公式计算t2*，如计算t2*与设定值t2相符，则计算结果正确。
否则修正设定值t2，重新计算，直至与计算结果相符为止，这种方法称为迭代法。
这种迭代计算方法步骤繁琐，往往需多次反复计算，耗费大量时间和精力。
如果在换热器中运用Excel来求解迭代计算，将复杂的迭代计算和查图过程变成方便的菜单和工具栏操作，尤其是它的单变量求解功能和丰富的函数功能，可对换热器第二类操作型问题中需迭代的问题进行快速求解。
下面以一道实际问题为例，来说明Excel在换热器第二类操作型问题中简化迭代问题，快速求解的。
例:某气体冷却器总传热面积为20m2，用以将流量为1.4kg/s的某种气体从50?C冷却到35?C。
换热器两管程Excel 工作表2222
名称符号数值废水入口温度t1'55废水出口温度t1'’35供水入口温度t2'20供水出口温度t2'’30废水流量q m1=3000*1000/(24*3600)34.72供水流量q m269.44管程工艺废水定性温度为t1=（55+35）/2=45 以下为45度水的有关物性ρ1990.15μ10.00060135c p14174λ10.6415Pr1 3.925壳程市政供水定性温度为t2=（20+30）/2=25 以下为25度水的有关物性ρ2996.95μ0.00090275c p24178.5λ20.6085Pr2 6.22估算传热面积热流量φ12898425.6供水流量q m269.36521718与前估算的值基本相同，证明估算供水流量正确平均传热温差Δt m19.6初选传热系数K1100初算传热面积A估134.4353247工艺结构尺寸选用Φ25×2.5mm的碳钢传热管外径d o0.025内径d i0.02选取管内流速u11单程传热管数N s111.6199081取整N s112单程传热管长度L15.29064202按单管程设计，传热管过长，宜采用多管程结构。
根据换热管规格标准，选取换热管长l9热交换器管成数N p 1.698960225取整N p2传热管总根数n224平均传热温差和壳程数P0.285714286R2查表温差修正系数Ψ0.9平均传热温差Δt m17.64传热管排列和分程方法采用组合排列法，即在每程内按三角形排列，各半两侧按正方形排列。
管间距P0.032隔板中心道理其最近一排管中心距离Z0.022两程相邻管的管心距为0.044m管壳直径管板利用率η0.75壳体内径D0.580674367圆整取到标准可取D=0.5m D0.7折流板采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的20%圆缺高度h0.14折流板间距B0.7取标准值B0.7折流板数目N B11.85714286取整数N B12接管管程接管内流体流速u11接管内径D0.21135111圆整后可取管内径为D10.3壳程接管内流体流速u21接管内径D20.297874509圆整后可取管内径为D20.3热交换器校核传热面积校核管程传热系数流通截面积A i0.035168流体流速u i0.997082408Re i32834.82652属于湍流，计算管程对流传热系数h i4561.568283壳程流通截面积传热当量直径d e0.02壳程流通面积A o0.1071875流体流速u o0.649818682Re o17940.64621μw0.0008015粘度校正（μ/μw)0.14 1.016793956h o4476.862785污垢热阻和管壁导热管内侧热阻R i0.00012关外侧热阻R o0.0000862热导率λ50总传热系数K1267.178467传热面积校核热交换器需要的传热面积A'129.6659039热交换器实际传热面积A158.256A/A' 1.22049047压降校核管程阻力λ0.023504596Δp15205.931042每程回弯中因摩擦阻力引起的压力损失Δp21476.571082管程总压力F t 1.4N s1N p2ΣΔp i18711.00595壳程阻力F0.5f o0.535913777n c16.4632925取整n c16流体横向流过管束的压降Δp'11731.56709流体流过折流板缺口的压降Δp2’3788.787716F t 1.15ΣΔp o17848.40802以上计算表明，设计的换热器压力损失小于0.03MPa，符合公式1111()m p q c t t φ'''=-热管长l为9mm m t t ψ∆=⋅∆0.2×D1×Do A n d lπ=1/40.3164Re λ-=12()i t s p p p p FN N ∆=∆+∆∑0.2285.0Re o o f -=0.51.1c n n =，符合要求。
Excel在工程数据处理中的运用
Excel电子表格在工程数据处理中的运用摘要：通过对化工工艺过程计算的几个较为常见的数据处理方法的讲解，介绍了Excel电子表格在工程数据处理方面应用和工程数据处理的基本方法，阐明了在用Excel电子表格等有效手段对化工过程数据进行处理的优越性。
关键词：Excel电子表格；工程数据、运用Excel电子表格是一个功能强大的电子表格软件，是Microsoft Office办公系列软件的重要组成部分。
由于它具有强大的数据处理计算与分析能力，而且有丰富的命令和函数，它可以把数据用各种统计图表的形式表现出来，被广泛的应用于各种领域中。
在我们化工工艺计算中可以通过Excel电子表格对某些过程进行编程计算，可以提高工作效率降低计算强度，但我门在编程的过程中往往会遇见一些工程实验数据，它们均为通过因次分析法实验做出的双曲线图表，这些数据只能通过一对一的查图得出相应的数据，因此就很难通过编程将一个过程自动的进行计算，因此如何将双曲线图表等复杂的数据归拟为一个数学模型就成为利用Excel电子表格进行工艺计算的关键所在。
我们以换热器工艺计算中的垂直管内冷凝膜传热系数为例讲解如何利用Excel电子表格这样将双曲线图表进行数学归拟。
1、根据双曲线图表的结构组成确定数据处理方案由于工程计算中众多的双曲线图为无规则线形，它们大多由直线、抛物线、曲线等多线形共同组成，因此为了准确归拟，我们应该化整为零，将具有相同属性的线形分离出来单独分别归拟，最后在利用编程中的条件命令将若干独立的公式设定进去，这样就可以达到预期目的。
图1为垂直管内冷凝膜传热系数图，从此曲线图可以看出呈折线状态并在折点两边各呈直线状态，为了提高数据归拟的准确性可以将此曲线以折点为界限分成两部分直线分别进行数学归拟，在最终编制计算程序时利用条件命令将两个归拟公式设定进去。
1.1、将此曲线折点左边单独分离开得到曲线1，其两端端点坐标查图得；（100，0.4）；（1895，0.163）。
EXCEL在热学实验中的应用
ｄ‘ ｔ
５ ｔ 在Ｅ Ｃ Ｌ ０ Ａ： Ｘ Ｅ 中输 入 Ｐ 结 正 向压 降 与 温 度 关 系 数 据 ， 表 １ ｘ Ｎ 如
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∞ ∞ 伯 帅 如 ∞ ∞
所 示 （ Ｖ＝ 的 温 度 即 为 实 验 起 始 温 度 ， 始 数 据 温 度 为 摄 氏 Ａ ０ 原 温标 ． 已采 用 Ｅ Ｃ Ｌ自动填 充功 能将 其 换 算 为 开 氏 温标 ） Ｘ Ｅ 。 表１ Ｐ Ｎ结 正 向 压 降 与温 度 关 系
２Ｐ ．Ｎ结 正 向压 降 温 度 特 性 实 验
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利 用Ｔ — 型 Ｐ 结 正 向 压 降 温 度 特 性 测 试 仪 测 得 实 验 起 ＨＪ Ｎ 始 温度ｔ ３． 、 始正 向压降Ｖ （ ）６２ ｓ ０２ 起 ＝ ｔ ＝ ０ ｍＶ、 作 电 流 Ｉ＝ 工 Ｆ
ｘ Ａｃ ｓ 【ｔ０） ＝ ｏ （） １。 １＋
Ａ ａ 待定常数 ， 和 为 由初 始 条 件 决 定 。 ｅ Ａ 表 示 随 时 间衰 减 的振 幅 ，ｏ（ ＋ ） 示 振 动 以（ 为 圆频 率 周 期 性 变 化 ， 因 ｃｓ【 ｔａ表 ｏ １ ） 二 子 相 乘 表 示 质 点 做 运 动 范 围不 断缩 小 的 往 复 运 动 。 由于 质 点 的运 动 状 态 不 可 能 每 经 过 一定 时 间 便 完 全 重 复 出现 ． 因此 阻 尼 振 动 不 是 周 期 运 动 。 过 ，ｏ （ ａ 是 周 期 变 化 的 ， 不 ｃｓ∞ ｔ ） ＋ 它保 证 了 质 点 每 连 续 两 次 同 向 运 动 到 平 衡 位 置 的 时 间 间 隔 是 相 同 的 ， 见 “ 时性 ” 有 非 常 严 格 的 条件 。 且 由于 阻 尼 振 动 的 可 等 具 而 周 期 Ｔ＝ —
Excel软件在热水供暖系统管路水力计算中的应用
第 ６期
廖 志恒 ： ｘｅ 软件在热水供暖系统管路水力计算 中的应用 Ｅ ｃｌ
１ １ ３ 拖 动填 充 ．．
阻 Ｒ珠 选用该 环路各管段 的管径 ， 实际工 程设计
中， 最不 利循 环 环路 的各 管 段 水 流 速 过 高 ， 各并 联
拖 动填 充 是 Ｅ ｃｌ 重 要 计 算 工 具 。其 具 体 ｘｅ 的 操作步 骤 为 ： 鼠标移 到 活动单 元 格或 当前选 定 区 将 域的右 下角 黑 色 的小 方 框 附 近 。 当 鼠标 指 针 变成 黑十字 形 时 ， 住 鼠标 左 键 ， 动 至 需 要 填充 数 据 按 拖 的单元 格 ， 后放 开 鼠标 按 键 。如果 单元 格 中有 引 最 用， 在拖 动过 程 中 ， 引用 的相 对 单 元格 会 随行 和列 的变化 而变 动 ， 果 绝 对 引 用单 元 格 ， 引用 的绝 如 则 对单 元 格不 随行或 列 的改变 而变 化 Ｈ 。 Ｊ
系统 管路 水力计 算为例 ， 阐述 了 Ｅ ｃｌ ｘｅ 求解 工具 对供 热 管 网水 力计 算的具体 编 程 方 法， 算结果 计 表 明 ： 用 Ｅ ｃｌ 利 ｘｅ 软件 对热水 管 网水力计 算快速 准确其精 度极 高。 关 键词 ：ｘｅ计算软 件 ； Ｅ ｃｌ 热水 管网 ； 力计算 水
中图分类 号 ：Ｕ１ １３ Ｔ １ ．９ 文献标 识码 ： Ｂ
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在热水供暖设计中， 为使系统中各管段的水流 量 符合设 计要求 ， 各管路 的水力 计算 是一个 非常 重 要 的 内容 。 由于 热 水 介 质 、 水 管 网布 置 复 杂 多 供 变， 存在诸多不确定因素 ， 因此 ， 对一些具体的问题 需要大量的计算和试算 ， 为提高工作效率、 计算 的 准确性和减轻工程设计人员的计算量 ， 可以使用计 算机技术实现计算工作的程序化。即 Ｍｃ ｓ ｘ ｉｏｏ Ｅ — ｒ ｆ ｔ ｅｌ ｅ是一个 优 秀便捷 的 电子表 格 处 理 软件 ｕ ， 具 并 Ｊ
套管式换热器设计excel表格
套管式换热器设计Excel表格一、前言在工程领域中，换热器是一种常见的设备，它用于在不同介质之间传递热能。
而在换热器设计中，Excel表格是一种非常有效的工具，可以帮助工程师进行各种计算和数据分析。
本文将介绍如何使用Excel表格进行套管式换热器的设计。
二、套管式换热器的基本原理套管式换热器是一种常见的换热设备，它由内外两个管道组成，通过内外两个管道之间的热传导来实现换热。
其中，热源介质通过内管道流动，被换热介质通过外管道流动，通过内、外两个介质之间的热交换来实现换热的目的。
三、使用Excel表格进行套管式换热器设计的步骤1. 数据收集和整理需要收集和整理与换热器设计相关的数据，包括热源介质和换热介质的流量、温度、压力等参数，以及换热器的材料、尺寸等设计要求。
2. 基本参数计算利用Excel表格，可以进行热传导计算、传热系数计算等基本参数的计算，这些参数对于换热器的设计至关重要。
3. 换热面积计算通过Excel表格，可以根据所收集的数据和计算得到的基本参数，来计算换热器的换热面积。
换热面积是换热器设计中最重要的参数之一，它直接影响着换热效率和设备尺寸。
4. 压降计算换热器在工作过程中，会产生一定的压降。
通过Excel表格，可以进行换热介质和热源介质在换热器中的压降计算，从而确定合理的设计参数。
5. 材料选型和成本评估利用Excel表格，可以对不同的换热器材料进行评估和比较，从而选择合适的材料。
还可以通过Excel表格进行成本估算，从而为工程决策提供数据支持。
四、套管式换热器设计Excel表格的优势1. 灵活性利用Excel表格进行换热器设计，可以根据实际需求进行定制化设计，灵活性较高。
2. 数据可视化通过Excel表格，可以将设计过程中的数据进行图表展示，更直观地呈现设计结果。
3. 数据处理能力Excel表格具有较强的数据处理能力，可以进行复杂的计算和数据整合，极大地提高了工程设计的效率。
五、结语本文介绍了如何利用Excel表格进行套管式换热器的设计，从数据收集到最终设计参数的计算，都可以通过Excel表格来实现。
基于Excel计算复杂的流体混合物的化工热力学性质
数组公 式、 相关的 函数功能及 其规划求解或单变量求解 ， 无需编 程 ， 可使 问题得 到圆满解决。同时， ｘｅ 的计算过程 简单直观 ， 就 Ｅ ｃｌ 这
一
点 于教 与 学 两方 面 都 十 分 有 利 。
关键词
Ｅ ｃｌ 化工热力学性质 数组公 式 函数功能 规 划求解 ｘｅ
ＥＸＣＥＬ ＣＡＬＣＵＬＡＴＩ ｏＮ ｏＦ ＣｏＭ ＰＬＩ ＣＡＴＥＤ ＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＴＨＥＲＭ ｏＤＹＮＡＭ Ｉ ＰＲｏＰＥＲＴＩ Ｃ ＥＳ ＯＦ ＦＬＵＩ Ｍ Ｉ Ｄ ＸＴＵＲＥ
Ｂ ｎ Ｙｕｅ ｇ Ｚ ｕ Ｈａｆｎ Ｚ ｕ Ｊｎ Ｓ ｎ Ｍｉｇ ｈ ａ ｆｎ ｈ ｉ ｇ ｅ ｈ ｉｇ ｕ ｎ ｚｕ
软件价格较贵 ， 而且其 不显示计算过 程 ， 不利于像化工热力学这
样 专 业 基 础 课 的 学 习 。Ｍａ Ｃ Ｄ 等 计 算 软 件 都 是 科 学 计 算 的 ｔ Ａ ｈ
１ ２ 函数 功 能及数 组公 式 ．
ｃｍ ｌｈｄｊｓ ｂ ｒ ｙｆ ｕａ ｒｌ ｅ ｎｔ ｎ ｎ ｅ ｌ ｎｄｓｌｉ ｏｌ ｅｋｔａ ａｅ ｒｖ ｅ ｙ ｘｅ． ｅｉ ｓ ｔｅ ｔ ｉ ｔｒ ｏ ｐｉ ｅ ｔ ｙａｒ ｒ ｌ，ｅａ ｄｆ ｃ ｏｓ ｄｔ ｉｐａ ｅ ｖｎ ｏ ｇａ ｓｅ ｔ ｒ ｐｏｉ ｄｂ ｃ１ Ｂ ｓ ｅ ， ｈ ｒ ｇ ｆ － ｓ ｕ ａ ｏ ｍ ｔ ｕ ｉ ａ ｈｒ ｎ ｏ ｇｒ ｈ ｄ Ｅ ｄ ｓａ ｈｏ
第２ ７卷 第 １ 期 １
２１ ０ ０年 １ １月
计 算机应 用 与软件
Ｃｏ ｍｐｕ ｅ ｐ ｉ ａｉ ｎ ｎ ｏ ｗａ ｅ ｔｒＡｐ ｌｃ ｔｏ ｓａ ｄ Ｓ ｆ ｒ ｔ
Ｖｏ ． ７ Ｎｏ １ １２ ． １ ＮＯ Ｖ．２ ０ ０１
机械设计中的EXCEL应用
机械设计中的EXCEL应用我国国内机械设计、机械制造行业的自动化程度在近几年有了显著挺高。
为了与时俱进，让机械设计工程中的查表和计算实现自动化，应用EXCEL的公式功能，可以轻松实现自动查表。
Excel是微软公司的办公软件Microsoft office的组件之一，是自动化办公中非常重要的一款软件，在日常工作中，EXCEL可以轻松实现制作报表和进行一些简单数据的计算和统计，广泛地应用于管理、统计财经、金融等众多领域。
然而巧妙运用EXCEL中的公式，能解决我们工作领域的很多繁琐的数据计算，数据查找等工作，大大提高了工作效率。
下面以换热器设计为例，研究探索EXCEL在换热器设计中的应用。
辅助机械设计中EXCEL常用的核心函数EXCEL内部嵌入了简单的VBA程序，使操作变得更快捷，编码变得更简单。
甚至在表格中直接写入公式即可立即显示计算结果。
在表格中公式的应用一般是由开头的“=”开始的，等于号之后可以是简单的加减乘除计算。
当有些计算无法简单输入或者拥有多个计算参数，更复杂一些的就需要用到“函数调用，例如开平方根就需要用的函数：SQRT（numberl，方差用的是函数VAR（number1，[number2]，…）。
在结合机械设计的过程中，一般有以下几个最重要、最常用的函数，IF函数IF函数是Excel中最常用的函数之一，它可以对值和期待值进行逻辑比较。
IF函数最简单的形式表示：如果（判定内容是否为真，为真则执行某些操作，否则就执行其他操作）举例：“=IF（C2=1，“是”，”否”）如果“C2”格子中的数字等于1，就显示“是”，否则就显示“否”。
在机械设计中，if也是最常用的，多个if嵌套可以对指定数据进行分类别检索。
例如《热交换器GB/T151-2014》（以下简称《GB/T151》）中折流板管孔允许偏差：管孔的直径函数就可以直接写成：=if（and（d=32，L900），d+0.4，d+0.7）注：其中“and”函数是一个逻辑函数，判定测试中是否所有条件都为“真”。
板式换热器计算书excel__概述说明以及解释
板式换热器计算书excel 概述说明以及解释1. 引言1.1 概述板式换热器是一种常见且重要的热交换设备，广泛应用于化工、电力、制药等领域。
它通过将冷却介质和加热介质分别流动在板间的通道中，实现热量的传递。
而为了准确计算板式换热器的性能指标以及设计参数，使用excel来编制计算书已成为一种常用的方法。
本文旨在概述和解释“板式换热器计算书excel”的相关内容。
首先，我们将简要介绍板式换热器计算书excel的基本信息和用途。
随后，会详细说明计算方法以及excel模板的使用说明。
1.2 文章结构文章分为五个主要部分：引言、板式换热器计算书excel、概述说明、解释和结论。
在引言部分，我们将对板式换热器计算书excel的重要性进行阐述，并指出本文具体内容安排。
1.3 目的本文旨在帮助读者更好地理解和应用板式换热器计算书excel，在实际工程中准确地预测和评估板式换热器的效果，并为优化设计提供参考。
通过对概述说明和解释的阐述，读者将能够深入了解板式换热器的工作原理、计算公式和参数，以及不同类型板式换热器的特点和应用领域。
同时，本文还将提供一些常见问题解答、流程图解析和实际应用案例分析，帮助读者更好地掌握计算方法。
通过对结论部分的总结回顾，我们将评价并展望板式换热器计算书excel的优势和局限，并探讨未来该计算方法的发展趋势以及可能应用场景。
这些内容旨在为读者提供更为全面和深入的信息，使其能够在实践中灵活运用板式换热器计算书excel，并做出准确可靠且经济高效的决策。
2. 板式换热器计算书excel：2.1 简介：板式换热器是一种常用于加热和冷却过程中的设备，它通过板与板之间的热交换来实现传热的效果。
而为了方便进行板式换热器的计算和设计，可以使用Excel 软件来创建一个计算书。
这个计算书可以包含各种计算公式和参数，并能提供快速准确的计算结果。
本节将简要介绍这种基于Excel的板式换热器计算书。
2.2 计算方法：在板式换热器的计算中，需要考虑众多参数和公式，如流体温度、流量、传热系数、压降等。
ggh间接换热器计算 excel
《ggh间接换热器计算excel》1. 引言间接换热器是工业生产中常用的一种设备，它能够通过传导、对流或辐射等方式，将热量从一个流体传递到另一个流体中。
在实际的工程设计中，需要对间接换热器进行计算，以确定其热负荷、换热面积等参数，从而保证设备的正常运行。
本文将介绍使用Excel进行ggh间接换热器计算的方法。
2. 确定计算参数在进行ggh间接换热器的计算前，首先需要确定一些基本的计算参数，包括：换热器的设计流量、入口温度、出口温度、换热器材料的热传导系数等。
这些参数将作为计算过程的输入数据，对于计算结果具有重要的影响。
3. 编制Excel计算表格在确定了计算参数后，我们可以使用Excel来编制一个计算表格，以方便进行换热器的计算。
在表格中，可以分别列出热负荷计算、换热面积计算、传热系数计算等部分，使得整个计算过程更加清晰和方便。
4. 热负荷计算为了确定ggh间接换热器的换热面积，需要首先计算换热器的热负荷。
在Excel表格中，我们可以编写相应的公式，根据流体的质量流量、比热容和温度差来进行热负荷的计算。
这一步骤将为后续的换热面积计算提供重要的依据。
5. 换热面积计算通过确定换热器的热负荷，我们可以进一步计算出换热器的换热面积。
在Excel表格中，利用传热方程和流体的物性参数，可以编写相应的公式，用于根据热负荷来计算出换热器所需的换热面积。
这一步骤对于确定换热器的尺寸和设计具有重要的意义。
6. 传热系数计算我们还需要计算出换热器的传热系数，以确定换热器表面的传热能力。
在Excel表格中，可以通过输入换热器材料的热传导系数、流体的流速等参数，来计算出换热器的传热系数。
这一步骤将为换热器的实际运行提供重要的参考信息。
7. 结论通过上述的计算过程，我们可以利用Excel软件来进行ggh间接换热器的计算，从而确定其热负荷、换热面积和传热系数等参数。
值得注意的是，在进行计算时，需要确保输入的参数准确无误，以保证计算结果的准确性和可靠性。
化工原理课程设计换热器excle
化工原理课程设计换热器excle一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握换热器的原理、类型及计算方法，能够运用Excel进行换热器的设计和计算。
具体目标如下：1.了解换热器的基本原理和作用；2.掌握换热器的类型及其适用范围；3.熟悉换热器的计算方法和安全注意事项。
4.能够运用Excel进行换热器的设计和计算；5.能够分析并解决实际工程中的换热问题。
情感态度价值观目标：1.培养学生对化工原理课程的兴趣和热情；2.培养学生动手实践能力和团队协作精神；3.培养学生对工程安全的重视和责任感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括换热器的原理、类型及计算方法，以及如何运用Excel进行换热器的设计和计算。
具体内容如下：1.换热器的基本原理和作用：介绍换热器的工作原理，解释换热器在化工生产中的应用和重要性。
2.换热器的类型及其适用范围：讲解不同类型的换热器（如平板式、管壳式、螺旋板式等）的特点和适用场景。
3.换热器的计算方法：介绍换热器的计算方法，包括热负荷计算、面积计算等，以及如何选择合适的换热器。
4.运用Excel进行换热器的设计和计算：教授如何使用Excel制作换热器的设计和计算，讲解公式和函数的使用方法。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本节课将采用多种教学方法，如讲授法、案例分析法、实验法等。
1.讲授法：通过讲解换热器的原理、类型和计算方法，使学生掌握基本概念和理论知识。
2.案例分析法：分析实际工程中的换热器设计和计算案例，让学生学会运用所学知识解决实际问题。
3.实验法：安排实验环节，让学生动手实践，加深对换热器原理和计算方法的理解。
四、教学资源本节课的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1.教材：选用《化工原理》等相关教材，为学生提供系统性的理论知识。
2.参考书：提供相关的专业书籍，为学生拓展知识面。
3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，生动形象地展示换热器的工作原理和设计方法。
ggh间接换热器计算 excel
ggh间接换热器计算 excel
在Excel中计算间接换热器，可以通过使用各种热传导方程和
计算公式来实现。
以下是一种可能的方法：
1. 创建一个Excel工作表，将需要的参数和数据输入到合适的
单元格中。
这些参数包括热传导系数、温度差、传热面积等等。
2. 在工作表中选择一个空白单元格，并使用以下公式计算换热器的传热率：
传热率 = 热传导系数 * 传热面积 * 温度差。
其中，热传导系数是指材料的热传导能力，传热面积是指换
热器表面的有效面积，温度差是指流体进出口温度之差。
3. 将上述公式填充到其他单元格中，以便计算多个间接换热器的传热率。
4. 如果需要计算多个参数的影响，可以使用Excel的数据表功
能来创建一个参数表。
在该表中，可以输入不同的参数值，并使用嵌套的IF函数或其他函数来根据参数值计算传热率。
5. 进一步，可以使用Excel的图表功能来可视化传热率与不同
参数之间的关系。
创建散点图或线图，将参数作为横轴，传热率作为纵轴，便于分析参数对传热率的影响。
以上是一种在Excel中计算间接换热器的简单方法，具体的步
骤和公式根据实际情况可能会有所不同。
根据具体的问题和要求，可能需要使用其他更复杂的计算模型或公式。
利用表格法计算流动气体状态参数的方法初探
利用表格法计算流动气体状态参数的方法初探流动气体状态参数是研究气体流动性质和热力学性质的基础，是工程设计和科研实验中必要的参数。
目前，利用表格法计算流动气体状态参数已成为一种常用的方法。
本文将对该方法进行初步探讨。
一、表格法介绍表格法是一种利用查表的方式来计算气体状态参数的方法。
根据气体状态方程求出气体的压力、温度、比容等基本参数后，通过查询相关表格即可得到其他状态参数的值。
表格法的优点是简单易用、准确快捷，但受输入数据的精度和表格参数精度的限制。
1、确定气体种类不同的气体具有不同的热力学性质，因此需要确定气体的种类。
一般而言，气体可以分为理想气体和实际气体。
理想气体的状态方程为PV=nRT，实际气体的状态方程需要考虑气体分子间相互作用力的影响，例如范德瓦尔斯方程和RK方程等。
2、确定气体状态参数气体状态参数包括压力、温度和比容等。
在实际工程和实验中，这些参数往往需要通过测量或计算获得。
确定气体状态参数是利用表格法计算流动气体状态参数的关键步骤。
3、查找相关表格根据所需的状态参数，查找相关表格。
常见的表格包括比热表、粘度表、热传导系数表等。
需要注意的是，不同的表格适用于不同的气体种类和不同的参数范围，因此选择正确的表格非常重要。
通过查询相关表格，计算所需的气体状态参数。
需要注意的是，表格的参数精度和输入参数精度均会影响计算结果的精度，因此应尽量提高输入参数的精度和选择高精度的表格。
三、应用案例下面以工程实际应用案例进行说明。
例如某电厂末级叶片进口处气体温度为300℃，速度为50m/s，压力为1.2MPa，要求计算气体比热、动力粘度和热传导系数等参数。
1、确定气体种类。
假设末级叶片进口处气体为空气，空气为理想气体，因此状态方程为PV=nRT。
2、确定气体状态参数。
根据题目所给的条件，可得到空气的温度为300℃，速度为50m/s，压力为1.2MPa。
3、查找相关表格。
根据所需参数，查找空气比热表、空气动力粘度表和空气热传导系数表。
利用表格法计算流动气体状态参数的方法初探
利用表格法计算流动气体状态参数的方法初探表格法是一种计算流动气体状态参数的方法。
它基于热力学第一定律和第二定律，将参数计算分为两步：首先根据热力学基本方程式，计算出气体的热力学参数，然后利用相应的表格或图表，得出气体的状态参数。
表格法的优点在于简单易懂、方便快捷，能够迅速得出气体的状态参数。
同时，表格法可以用于多种气体的计算，包括空气、水蒸气等。
具体而言，表格法的计算步骤如下：第一步，计算出气体的热力学参数。
这包括压力、温度、比热容等参数。
这些参数可以根据热力学基本方程式计算得出，也可以通过实验测量获得。
例如，对于空气，可以利用下表计算其相应的状态参数：| | 压力 | 温度 | 密度 | 动力黏度 | 热导率 ||:--------------:|:----:|:----:|:----:|:--------:|:------:|| 1标准大气压时| 101.325kPa | 15℃ | 1.225kg/m^3 | 1.8×10^-5Pa·s | 0.026W/(m·K) || 2标准大气压时| 202.65kPa | 15℃ | 1.063kg/m^3 | 1.9×10^-5Pa·s | 0.027W/(m·K) || 3标准大气压时| 304kPa | 15℃ | 0.964kg/m^3 | 2.0×10^-5Pa·s |0.028W/(m·K) || 4标准大气压时| 406.32kPa | 15℃ | 0.889kg/m^3 | 2.1×10^-5Pa·s | 0.030W/(m·K) || 5标准大气压时| 508.65kPa | 15℃ | 0.833kg/m^3 | 2.2×10^-5Pa·s | 0.032W/(m·K) |根据上表的数据，可以计算出空气在不同压力和温度下的密度、动力黏度和热导率。
利用表格法计算流动气体状态参数的方法初探
利用表格法计算流动气体状态参数的方法初探
表格法是一种常用的计算流动气体状态参数的方法，通过建立一系列的表格来计算流动气体的各项参数，包括压力、温度、密度等。
本文将对表格法计算流动气体状态参数的方法进行初步探讨。
我们需要了解流动气体状态参数的定义。
在流体力学中，流动气体的状态参数主要包括压力、温度、密度和速度等。
这些参数描述了气体粒子的状态和运动特性，对于流体力学的研究和应用具有重要意义。
表格法通过建立一系列的表格来计算流动气体的各项参数。
表格中包含了气体的各项参数的取值范围，通过查表的方法可以得到具体的数值。
根据流动气体的输入参数，我们可以找到对应的表格，从表格中读取相应的数值，从而计算出流动气体的状态参数。
1. 确定流动气体的输入参数，包括压力、温度和密度等。
2. 根据实际情况选择适当的表格，根据输入参数进行查表。
3. 在表格中找到对应的参数数值，可以是精确值或者近似值。
4. 根据表格中给出的计算公式，利用查到的参数数值计算出所需的状态参数。
需要注意的是，表格法只是一种计算流动气体状态参数的方法之一，它适用于一定条件下的流动气体，对于复杂的气体状况或者非常精确的计算，可能需要采用其他更加精确的方法。
利用表格法可以比较方便地计算流动气体的状态参数，通过建立一系列的表格，根据输入参数进行查表，从而得到所需的参数数值。
这种方法对于一般的气体流动问题是有效的，但在特殊情况下可能需要其他更加精确的计算方法。
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计算机在化工中的应用
解题思路：
• 在换热器设计中，确定冷热流体的物性参数是所有计算的基础。 但由于本题中中热流体（釜液）出口温度并未给定，因此定性 温度无法确定。 • 若要确定热流体（釜液）物性参数，首先必须求得其出口温度 T2，T2 可利用热平衡方程：Q=Whcph(T1-T2)=Wccpc(t2-t1)。 • 方程中Q为温度的函数，因此必须通过试差法确定 T2。求得热 流体出口温度，即可确定热流体定性温度，从而查物性数据手 册确定热流体相关参数。
图 1 3.3%（mol%）乙醇水溶液Cp随温度变化回归方程拟合过程（Excel截图）
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计算机在化工中的应用
用Excel求解热流体出口温度：
• 第二步，以冷流体（原料液）进出口温度的平均值作为定性温度，由物性数据手册 查得相关物性并输入 Excel表格。热流体的相关物性及热负荷数据用公式表示公式 （C14-C18）。利用“数据菜单——模拟分析——单变量求解”功能，将 C18 设为 目标单元格，目标值设为“0”，将 C13设为可变单元格，运行。
Excel在换热器设计中的应用实例
——用Excel确定流体物性参数
化工高工1201班 贾芳芳
计算机在化工中的应用
一 题目
二 求解思路
三 求解步骤
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计算机在化工中的应用
例：某有机合成厂的乙醇车间在节能改造中，为回收系统内第一萃 取塔釜液的热量，用其釜液将原料液从95℃预热至 128℃，原料液 及釜液均为乙醇和水溶液，其操作条件见表1，试设计选择适宜的 管壳式换热器。 表1 设计条件数据
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计算机在化工中的应用
用Excel求解热流体出口温度：
• 第一步，通过物性数据手册查得该乙醇溶液不同温度下cp值，并利用 Excel的曲线拟合功能，“插入图表-散点图”在图中曲线上右击“添加趋 势线-多项式-显示公式-显示R平方值”，获得其随温度变化的回归方程如 图 1。
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图 2 热流体（釜液）出口温度 T2 求解过程（Excel截图）
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计算机在化工中的应用
用Excel求解热流体出口温度：Байду номын сангаас
• 确定运行即可获得如图 3 所示结果。求得热流体出口温度，即可确定 热流体定性温度，从而查物性数据手册确定热流体相关参数，下一步 就可以进行换热器的设计了。
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图3 热流体（釜液）出口温度 T2 求解结果（Excel截图）
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计算机在化工中的应用