波节管换热器的设计
波节管换热器内部结构
波节管换热器内部结构想象一下，你是一名刚入职不久的工厂新员工，就叫小李吧。
这天，你跟着经验丰富的老师傅老张走进了那座庞大的厂房，厂房里各种机器设备发出嗡嗡的声响，像是在演奏一场奇特的工业交响曲。
你好奇地东张西望，眼睛里满是新奇。
“老张啊，这一堆奇奇怪怪的东西都是啥呀？”你忍不住问道。
老张哈哈一笑，指着角落里一个看起来有点复杂的设备说：“小子，今天咱就讲讲这个波节管换热器。
”波节管换热器呢，从外面看就像一个金属大盒子，上面有着各种各样的管道接口，就像是一个神秘城堡的入口一样。
不过啊，它真正的秘密可都在内部呢。
老张带着你打开了波节管换热器的检修口，就像打开了一个通往神秘世界的大门。
往里一瞧，首先映入眼帘的是那些弯弯曲曲的波节管。
这些波节管可不像普通的直管子那么简单，它们就像是一群调皮的小蛇，蜿蜒曲折地盘踞在里面。
“小李啊，你看这波节管，它为啥要做成这样弯弯曲曲的呢？这就像是山路一样，如果都是直路，水流或者气流一下子就冲过去了，可就没办法好好交换热量啦。
”老张一边说着，一边用手指沿着波节管比划着。
你仔细一看，发现波节管上还有一些小小的凸起，就像是小疙瘩一样。
“老张，这些小疙瘩是干啥的呀？”你疑惑地问。
老张笑着回答：“这你就不懂了吧，这些小疙瘩就像是一个个小小的堤坝。
当流体在管内流动的时候，这些‘堤坝’会让流体变得不那么顺畅，就会在这里打转、翻滚。
这样一来，流体不同部分之间就能更好地混合，热量也就更容易传递了。
这就好比一群人在一条平坦的路上走得很快，但是如果路上有一些小障碍，大家就会互相碰撞、交流，这样信息就传递得更快啦，这里的热量就像信息一样。
”在波节管的周围，还有一些用来支撑波节管的部件，就像是一个个忠诚的卫士。
这些支撑部件稳稳地托住波节管，防止它们在设备运行过程中晃动或者变形。
“你想啊，如果这些管子乱晃，那还怎么好好工作呢？就像盖房子，没有牢固的柱子，房子不就塌了嘛。
”老张一本正经地说。
再往深处看，在波节管换热器内部还有一些分隔板。
波节列管式换热器
波节列管式换热器
标注示列DBHW600-50/4-SY-G表示；公称直径600MM，管程.壳程设计压力均为1.6Mpa.换热面积50M2
换热管长度4000MM，管程介质为水，壳程介质为油的卧式固定管板式波节管换热器。
波节列管式换热器简介
波节管式换热器是强化传热节能高效换热设备，在石油、化工、电力系统、供热采暖等已经得到广泛应用，根据波节管的结构特性，在壳体结构上进行了创新，已获专利，经过生产实践和理论计算，验证了管壳式不锈钢波节管换热器，有如下优点：
1、无振动，波节管在运动中没有疲劳破坏，特别是解决了汽水换热中的振动问题。
2、结构紧凑，在单位体积内能排到更多的换热管。
3、减少流体阻力，阻止了内流通道和流动死区，提高了换热能力。
4、采用不锈钢与碳钢复合而成的管板，解决了薄壁波节换热管与管板的焊接难点，并延长了使用寿命。
产品样本的编制是将水-水、汽-水、油-油、油-水、糠醛-水、氨混汽-水、液氨-水七种介质换热编入其中，在行业设计和生产中，根据工艺参数再进行，更细化的换热计算和结构设计，以满足广大用户的要求，从而达到为用户服务的目的。
转：/news_001_d_188.html。
基于当量壁厚法的波节管换热器管板设计
图 １ 波节管结构 图
当量 壁厚 计 算 时 主要 考 虑 轴 向力 Ｆ对 其 轴 向
刚 度 的影响 ， 通过 大量 的分析计 算 ， 笔者 归 纳了工 业 生 产 中常 用 的 波 节 管 当 量 壁 厚 的 关 系 式 。文 中 以
收 稿 １ ：２ ０ — １３ ３期 ０ ６１ － ０
基 金 项 目 ：２０ ０ ５年 湖 北 省 教 育 厅 重点 项 目（ ２ ０ １０ ６ Ｄ ０５５０） 作 者 简 介 ：徐 建 民 （９ ５） 男 ， 北 鄂 州 人 ， 教 授 ， 士 ， １ ６一 ， 湖 副 硕 主要 从 事 过 程 装 备 开 发 、 计 及 教 学 工 作 。 设
结果 限制 了波节 管 换 热 器 的应 用 与 发 展 ， 可能 造 还 成 安全 隐患 。 文 中提 出 了 当量 壁 厚 的设 计 方 法 ， 即通 过模 拟 分 析和 归纳 ， 根据 轴 向 刚度相 等 的原则 ， 一定厚 度 把 的波节 管壁 厚 当量 成 对 应 光 管 的壁 厚 ， 而把 波 节 从
ＸＵ ｉｎ ｍｉ Ｊ ａ — ｎ，Ｗ ＡＮＧ ｉ－ ｉｎ ，ＣＨＥＮ Ｗ ｕｌ Ｊａｑ ｏ ｇ —ｉ ＭＡＯ ｏｊｎ ｎ， Ｇｕ ’ｉ
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薄 ， 计 时通 常在两 端 焊 接 一 段 厚 壁 圆筒后 再 与 管 设 板焊接， 结构见 图 １ 其 。波 节 管 对 管 板 受 力 的影 响
波接管换热器
波接管换热器1、传热系数高。
波节管换热器的强化传热是依靠其独特的传热元件－波纹来实现的。
波纹管从一种小圆弧连续相切外形、如波纹的薄壁管子。
大小圆弧的半径和波纹的节距经特殊设计、特殊加工而成。
由于管子截面的不断变化，其传热系数为老式管壳式换热器的2~3倍。
2、流动阻力小。
由于提高传热能力主要是依靠流体的场能破坏边界层，因而流速并不很高，在交换相同热量的情况下，流体阻力小于其他类型的热交换器，具有明显的节能效果。
3、传热元件表面不易结垢。
波节管在工作过程中，受介质温度的影响，使其产生小量的轴向伸缩变化，同时管内外的曲率也频繁变化。
由于垢层和波纹管的线膨胀系数相差很大，所以在温差的作用下污垢与波纹管之间产生一个较大的拉脱力，足以使污垢脱落。
对于供暖、空调系统，可以保证连续运行。
4、保留了传统管式换热器耐高温、耐高压的特点。
5、具有热应力自动补偿的功能。
波节管的特殊结构形状，使其在受热情况下，可以自动产生伸缩来补偿温度的热应力，从而延长了设备寿命。
波节管换热器是强化传热节能高效换热设备，在石油、化工、电力系统、供热采暖等已经得到广泛应用。
产品特点1.传热效率高波节管换热器是依靠独特的传热元件—波节管来实现的。
波节管特殊的波峰与波谷设计，使流体流动时由于管内外截面连续不断地突变形成强烈湍流，即使在流速很小的情况下，流体在管内外均可形成强烈扰动，大大提高了换热管的传热系数，其传热系数比传统管式换热器高2~3 倍。
2.不污不堵不结垢，运行平稳波节管换热器在工作过程中，一方面管内外介质始终处于高度湍流状态，使得介质中的固体微粒难以沉积结垢；另一方面受介质温差影响，波节管会产生微量的轴向伸缩变形，管内外的曲率会随之频繁变化，由于垢层和波节管的线膨胀系数相差很大，所以污垢和换热管之间会产生较大的拉脱力，即使有水垢沉着也会因此破裂而自动脱落，从而使换热器始终保持持久、高效的换热性能。
同时管路通道大，压降小、节能效果明显，也不存在堵塞问题。
波节管换热器计算例题(国家容标委提供)
锅炉压力容器标准案例案例编号CC-003-1 材料牌号奥氏体不锈钢案例名称奥氏体不锈钢波纹管换热器设计适用标准GB151-1999《管壳式换热器》批准日期2004年3月10日失效日期2009年3月10日咨询：当采用奥氏体不锈钢波纹管（简称波纹管）作为换热管时，换热器应如何设计？回复：本案例提供了波纹管换热器的设计方法。
给出了有关波纹换热管设计参数的确定方法，供设计参考，其余部分仍按GB 151—1999《管壳式换热器》的有关规定执行。
一、案例1 适用范围1.1 本案例适用于换热管为奥氏体不锈钢波纹管的管壳式换热器（以下简称为波纹管换热器）的设计。
1.2 对本案例未作规定者，还应符合GB 151—1999各有关章节的要求。
1.3 本案例适用换热器的公称压力PN≤4.0MPa；波纹换热管的公称直径（波峰/波谷的外径）Φ32/25mm、Φ42/33mm；折流板最大间距为波纹管管坯（波谷）外径的25倍。
1.4 计算换热面积，以波纹换热管外表面积为基础，扣除伸入管板内的换热管长度，计算得到的管束外表面积(m2)。
表1给出了一个波距波纹管的外表面积。
(第三章附件4给出了波纹管外表面积计算方法)。
1.5 未经固溶化处理的管坯制成的波纹管，不得用于有应力腐蚀的场合。
2 换热管材料换热管材料应符合下列标准中较高级(或高级)冷轧管或普通级冷轧管的技术要求。
GB 13296—1991 锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管GB/T 14976—1994 流体输送用不锈钢无缝钢管3 波纹换热管设计本设计规定了波纹换热管的结构形式、许用内压力、许用外压力、轴向刚度及稳定许用压应力的设计计算。
波纹换热管是由波纹管和接头两部分组成，其结构尺寸如图1所示。
3.1 符号A——单根管管壁金属横截面积，mm 2 ;A =πδt (d1－δt)B——系数，按GB 150中第6章方法确定；C——许用内压系数，C=0.25C r——系数;Cr=π[2 l cr K b1／(aσs)]1/2d1——波谷外直径（管坯外直径），mm ;d2——波峰外直径，mm ;E t——波纹管材料弹性模量，MPa ;f——波纹圆弧半弦长（半波宽），mm ;F——波距（波纹管波宽与波节直边之和），mm ;I——波纹换热管的回转半径，mm ;I =0.25[d12+（d1－2δt）2]1/2K1——波纹管轴向单波刚度，N/mm ;K b1——长度为l cr的波纹管刚度，N/mm ;K b1 = FK1／l crl cr——波纹换热管轴向受压失稳计算长度，按GB 151—1999图32确定，mm ;p——波纹管换热器的设计压力(管程设计压力为p t，壳程设计压力为p s)，MPa ;[p]i——波纹换热管许用内压力，MPa ;[p]o——波纹换热管许用外压力，MPa ;δt——波纹管壁厚，mm ;σs——波纹管材料屈服强度，MPa;σb——波纹管材料抗拉强度，MPa ;[σ]cr——波纹管稳定许用压应力，MPa 。
大型管板换热器厚壁波形膨胀节的设计与制造
Ｉ ｌ Ｉ Ｉ ｌ ｌ Ｉ ／ ／ ｌ 、 ＼ ｌ ｌ Ｉ பைடு நூலகம் ｌ ｉ ｌ
２ ６ ｘ ３（ 见图３ ） 。
由此 可 知膨 胀 节 的应力 计算 比较苛 刻 。按 文 献 ［ ４ ］ ，当膨胀节 的组合应力 ＞ ２ ｏ － 时 ，应校核膨胀
节 的疲 劳强度 。 由于碳 钢 材料膨 胀 节不 能应 用 于抗
疲 劳 工况 ，因此 该膨 胀 节 选 用 了 ￥ ３ ０ ４ ０ ８ 奥 氏体 不 锈 钢 ，既能 与操作 介质 相 匹配 ，也 满足 了非 正 常工
况下 的温 差补 偿要 求 。
２ ． ３ 厚 壁膨 胀节 的设 计
按文献 ［ ４ ］公 式 计 算 可 知 ，大 直径 厚 壁 高 波 ２ ． ２ 厚壁 膨胀 节 的波 高 、波长 等参 数 的确定
由图 ２ 及表 １ 可 知 ，该 换 热器 直径 较大 ，操 作
形膨胀节分别需要核算压力 Ｐ和轴向位移 ｅ 两种载 荷 引起 的应 力值 。一 方 面 ，由压力 和轴 向位 移 引起
成形 。为避免因膨胀节制造质量而引起设备的安全 隐患 ，对此 厚 壁膨胀 节 从材 料 、焊接 、热 处理 、无 损检测 以及制造公差均提出了严格的技术要求 。
３ ． １ 厚 壁膨 胀 节 的成 形 及焊 接
由于其壁厚较厚 ，成形 比较困难 ，所 以奥 氏体
膨 胀 节都是 用 管坯 在水 压机 上冷 成形 ，为避免 钢板 表 面质 量 问题 造 成 成 形 后 膨 胀 节 表 面 出现 质 量 缺 陷 ，厚 壁 膨胀 节 ￥ ３ ０ ４ ０ ８ 钢 板 的化 学成 分 和机 械性 能 除应 符 合 Ｇ Ｂ ２ ４ ５ １ １ — ２ ０ ０ ９ 标 准 外 ，还 需 保 证 成
《2024年波节管换热器设计及传热软件开发研究》范文
《波节管换热器设计及传热软件开发研究》篇一一、引言随着工业技术的不断发展，换热器作为热能转换的核心设备，其性能和效率直接影响到整个工业生产过程。
波节管换热器因其结构紧凑、传热效率高、抗污能力强等优点，在众多领域得到了广泛应用。
然而，其设计及传热过程的复杂性，使得传统的设计方法和软件工具已无法满足日益增长的技术需求。
因此，本文旨在研究波节管换热器的设计方法及开发新的传热软件，以提高其性能和效率。
二、波节管换热器设计研究1. 设计原理与结构特点波节管换热器是一种新型的高效换热设备，其设计原理基于流体力学和传热学理论。
其结构特点主要包括：波节管、壳体、封头、进出口管等部分。
其中，波节管是换热器的核心部分，其特殊的波形结构能够有效地增强流体的湍流程度，从而提高传热效率。
2. 设计方法与流程波节管换热器的设计过程需要综合考虑多种因素，包括工艺要求、材料性能、制造工艺等。
设计方法主要包括理论计算、数值模拟和实验验证三个步骤。
首先，根据工艺要求进行理论计算，确定换热器的初步结构参数；然后，利用数值模拟软件对换热器进行流场和温度场分析，优化结构参数；最后，通过实验验证数值模拟结果的准确性，进一步优化设计。
三、传热软件开发研究1. 软件需求分析为了满足波节管换热器设计的需要，开发一款新的传热软件势在必行。
该软件需要具备以下功能：能够进行流场和温度场的数值模拟、能够优化换热器结构参数、能够提供直观的结果展示和数据分析等。
2. 软件设计与实现根据需求分析，我们设计了一款基于计算机辅助设计（CAD）和计算流体动力学（CFD）技术的传热软件。
该软件采用模块化设计，包括前处理模块、求解模块和后处理模块。
前处理模块主要用于建立换热器的几何模型和物理模型，求解模块利用CFD技术进行流场和温度场的数值模拟，后处理模块用于结果展示和数据分析。
3. 软件应用与验证为了验证软件的准确性和可靠性，我们将其应用于实际工程项目的波节管换热器设计。
《波节管换热器设计及传热软件开发研究》
《波节管换热器设计及传热软件开发研究》篇一一、引言随着工业技术的不断进步，换热器作为工业生产中不可或缺的设备，其设计及性能的优化显得尤为重要。
波节管换热器作为一种高效、紧凑的换热设备，其设计及传热软件的开发研究对于提升工业生产效率和能源利用效率具有重要意义。
本文将就波节管换热器的设计及传热软件开发进行深入研究，以期为相关领域的研究和应用提供有益的参考。
二、波节管换热器设计研究2.1 波节管换热器概述波节管换热器是一种利用波节管作为传热元件的换热设备。
其结构紧凑、传热效率高、抗污垢能力强，广泛应用于石油、化工、制药、食品等领域。
波节管换热器的设计主要涉及管径、管长、波节高度、波节间距等参数的确定。
2.2 设计流程及方法波节管换热器的设计流程主要包括需求分析、参数确定、结构设计、强度校核、优化设计等步骤。
设计过程中需考虑传热效率、流体阻力、设备成本等因素。
常用的设计方法包括经验法、半经验法、数值模拟法等。
其中，数值模拟法通过建立数学模型，对换热器内部流场、温度场等进行模拟，为设计提供有力支持。
2.3 设计优化为提高波节管换热器的性能，设计过程中需进行优化设计。
优化目标主要包括提高传热效率、降低流体阻力、延长设备使用寿命等。
优化方法包括参数优化、结构优化、材料优化等。
通过优化设计，可有效提高波节管换热器的性能，满足不同工业生产的需求。
三、传热软件开发研究3.1 传热软件概述传热软件是一种用于模拟和分析换热器内部流场、温度场等参数的软件。
通过传热软件，可以预测换热器的性能，为设计提供有力支持。
传热软件的开发需要考虑软件的可靠性、易用性、计算效率等因素。
3.2 软件架构与设计传热软件的架构主要包括数据输入模块、计算模块、结果输出模块等。
数据输入模块负责输入换热器的结构参数、流体参数等；计算模块根据数学模型对换热器内部流场、温度场等进行计算；结果输出模块将计算结果以图表、数据等形式输出，便于用户分析和使用。
简析波纹管换热器设计要点
简析波纹管换热器设计要点摘要：波纹管换热器具有传热系数高、不易结垢、操作温度范围广、管程压降小、便于维修养护等特点，在石油、化工、动力和食品等工业生产部门中占有重要的地位。
为了充分发挥出波纹管换热器的作用，需要对其进行有效设计，从结构、材料等几个方面入手，完善设计方案，保证波纹管换热器的质量和性能都能满足行业生产要求，促进行业稳定生产。
本文对波纹管换热器设计要点进行分析研究，并且提出了几点浅见。
关键词：波纹管；换热器；设计要点；传热效果一、散热器的原理散热器一般利用外部的空气对管内的水(油)进行冷却，即散热器通过循环水(油)泵，对循环水(油)进行强制循环，再通过轴流风机提供冷却空气，且水(油)流与空气流形成错流布置进行热交换，热量首先从热水(油)通过对流作用传给冷却管内壁，然后通过传导作用传给冷却管外壁，再通过传导作用从冷却管外壁传给散热翅片，最后和冷空气的对流作用，把热量转移到空气中并带走，从而达到把热水(油)降到合适的工作温度的目的。
二、波纹管换热器设计要点（一）热管外壳热管外壳设计是波纹管换热器设计中的要点内容，热管外壳可以将工质与外界环境分隔。
因此，热管外壳需要承受一定的压降而不泄漏。
同时热管外壳也是热量传导的重要介质，因此，其热阻要尽量小，部分情况下还需要热管外壳符合特定的尺寸要求。
选择外壳时应考虑外壳与工质的相容性。
为保证热管长期稳定运行，在选择管材时还应考虑与外界的兼容性。
如果使用具有高导热性的金属外壳，则优先使用高导热性材料，外壳材料应具有良好的导热性，气密性、高强度、轻质。
根据以上原则，可选的热管外壳材料有钢、铜、铝合金等。
（二）工质选择在波纹管换热器设计过程中，需要重点关注工质选择。
选择工作介质的基本原则是工质的是工作温度应在其冰点和临界点之间，分别代表温度上限和温度下限。
而实践中，工质温度下限还要考虑蒸汽流动情况，工作温度上限则往往是由管壳最大内压决定。
有机工质在高温下会分解，其温度上限较低。
波节管换热器工作原理
波节管换热器工作原理
波节管换热器是一种高效的热交换装置，主要用于在流体中传递热量。
它的工作原理基于波动热管的原理，以下是其工作原理的简要描述：
1. 热源侧：在热源一侧，热源通过传导方式将热量传递给内部的工作介质。
这些工作介质被加热后会产生液体汽化，形成气化区。
2. 换热区：从气化区产生的高温高压气体流向换热区，在这里与冷却介质进行热交换。
冷却介质从换热管的一端进入，沿着管道的螺旋路径流动，与气体接触并吸收热量，使气体温度降低。
3. 冷凝区：当热量传递完毕后，气体在冷凝区被降温，从气态转变为液态，释放出大量的潜热。
在冷凝区，冷凝介质通过管壁吸收气体释放的热量，使气体冷却，并在管道的另一段被排出。
4. 冷凝后的非凝馏物流体返回热源区。
该设备通过循环的工作方式，持续地将热量从热源一侧传递到换热区，然后通过冷凝区将热量排出，实现热量的高效转移。
由于波节管换热器具有结构简单、传热效率高、体积小等特点，广泛应用于工业和商业领域中的许多热交换过程中。
《2024年波节管换热器设计及传热软件开发研究》范文
《波节管换热器设计及传热软件开发研究》篇一一、引言随着能源消耗的不断增加和环保要求的日益严格，高效且环保的换热技术成为研究的重要方向。
波节管换热器以其高效的换热性能和优良的稳定性在工业领域得到了广泛应用。
然而，其设计过程复杂，且传统的设计方法往往依赖于经验公式和试验数据，缺乏理论依据和优化手段。
因此，开展波节管换热器设计及传热软件开发研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、波节管换热器设计研究1. 设计理论与方法波节管换热器的设计主要涉及到流体动力学、传热学、材料科学等多个学科。
首先，需要根据实际需求确定换热器的结构参数，如管径、管长、波节高度等。
其次，需要分析流体的流动状态和传热过程，确定合理的流速和传热面积。
最后，结合材料性能和制造工艺，完成换热器的整体设计。
在设计中，可以采用数值模拟的方法，通过建立数学模型，对流体的流动状态和传热过程进行模拟，以获得更准确的设计参数。
此外，还可以采用优化算法，对设计参数进行优化，以提高换热器的性能。
2. 设计流程与实例设计流程主要包括需求分析、理论计算、数值模拟、优化设计和实验验证等步骤。
以某化工企业的波节管换热器设计为例，首先需要分析该企业的生产需求和流体性质，然后根据设计理论和方法进行理论计算，通过数值模拟软件对流体的流动状态和传热过程进行模拟，再结合优化算法对设计参数进行优化。
最后，通过实验验证设计的准确性和性能。
三、传热软件开发研究为了更好地支持波节管换热器的设计过程，需要开发一款传热软件。
该软件应具备流体流动状态模拟、传热过程模拟、设计参数优化等功能。
1. 软件功能与架构该软件采用模块化设计，主要包括流体模拟模块、传热模拟模块和优化模块等。
流体模拟模块用于模拟流体的流动状态，传热模拟模块用于模拟传热过程，优化模块则用于对设计参数进行优化。
软件采用可视化界面，方便用户操作和查看结果。
2. 软件实现与应用在软件实现过程中，需要结合波节管换热器的设计理论和方法，建立数学模型和算法。
《波节管换热器设计及传热软件开发研究》
《波节管换热器设计及传热软件开发研究》篇一一、引言随着工业技术的不断发展，换热器作为工业流程中不可或缺的组成部分，其设计及性能的优化变得尤为重要。
波节管换热器因其高效的传热性能和良好的结构稳定性，在许多工业领域得到了广泛应用。
然而，其设计过程复杂，需要综合考虑多种因素。
此外，传统的传热软件在处理波节管换热器的复杂传热问题时，往往存在计算精度和效率上的不足。
因此，对波节管换热器的设计及传热软件开发进行研究，具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、波节管换热器设计研究1. 设计原理与参数选择波节管换热器的设计基于传热学、流体力学等基本原理。
设计过程中，需要考虑的主要参数包括：换热管的材料、尺寸、波节形状、排列方式等。
这些参数的选择将直接影响到换热器的传热性能和结构稳定性。
因此，设计过程中需要进行多方面的分析和优化。
2. 设计流程与方法波节管换热器的设计流程包括：需求分析、初步设计、详细设计、优化设计和验证设计等步骤。
在初步设计阶段，需要根据实际需求确定换热器的类型、规模和主要参数。
在详细设计阶段，需要运用传热学、流体力学等理论知识，对换热器进行详细的计算和分析。
在优化设计阶段，需要通过模拟软件对设计方案进行验证和优化。
三、传热软件开发研究1. 软件功能与架构传热软件主要用于对波节管换热器的传热过程进行模拟和分析。
软件应具备以下功能：能够建立换热器的三维模型、能够模拟换热器的传热过程、能够分析换热器的传热性能、能够提供优化设计方案等。
软件架构应采用模块化设计，便于后续的维护和升级。
2. 软件开发技术传热软件的开发涉及到的技术包括：计算机编程技术、数值计算技术、图形处理技术等。
在编程语言方面，可以选择C++、Python等高级语言，以提高软件的编写效率和可读性。
在数值计算方面，需要运用传热学、流体力学等相关理论，建立数学模型，并进行求解。
在图形处理方面，需要运用三维建模技术，对换热器进行三维建模和可视化处理。
波纹管式换热器设计说明
波纹管式换热器设计说明 曙光集团压力容器设计室 一、特点： 1. 传热效率高 本产品采用特殊设计制造的变截面波纹管取代传统列管换热器中主要传热元件光管，使流体在管内外形成充分湍流。
同时，增加了换热面积，即使在流速较低的情况下，流体在管内外均可形成较强的扰动，从而大大提高了传热系数。
2. 不易结垢，不堵塞，耐腐蚀 本产品采用不锈钢制成的波纹管，由于波纹管为热补偿元件。
在热胀冷缩过程中产生轴向蠕动，使管内外的附垢自行脱落，同时管路通道大，压力小，不易堵塞，并且采用特殊不锈钢材料对于腐蚀度高的工况有良好的适应性。
3. 热应力小、使用寿命长。
由于换热管为波纹管，轴向补偿量大，当管壳程温差大的情况下，能自行补偿。
管与管板的热应力很小，不易裂坏，大大提高了使用寿命。
4. 传热效率高，降低投资成本。
本产品经过试验以及用户使用反映，传热效率是正常换热器的2~3倍，从而降低了设备制造成本，能为用户节省投资成本。
二、主要技术性能：１．公称直径：DN：250~2000mm ２．公称压力：PN：1.0、1.6、2.5、4.0MPa３．工作温度：〈700°Ｃ ４．传热系数：水－－水：K=2000~3500Kcal/h×m2×°Ｃ 汽－－水：K=2500~ 4000Kcal/h×m2×°Ｃ 其它介质：视介质物理性能及工况而定。
５． 换热管材质：０Ｃｒ１９Ｎｉ９（ＳＵＳ３０４） ００Ｃｒ１７Ｎｉ１４Ｍｏ２（ＳＵＳ３１６Ｌ）０Ｃｒ２５Ｎｉ２０ Ｂ３１５ 等６． 换热管规格：φ33×0.6~2.0mm φ24×0.6~1.5mm三、结构介绍： 1. 本产品以换热介质分：液－液（水-水，水－油，油-油） 汽－液（汽-水，汽-油） ２．以结构形成分：立式（悬挂式、支承式） 卧式 卧式：支座采用JB/T4712 92《鞍式支座》 立式：耳式支座采用ＪＢ／Ｔ４７２５９２《耳式支座》 支承式支座当ＤＮ≤７００ｍｍ时，采用ＪＢ１１６６８１《支承支式支座》 当８００ｍｍ≤ＤＮ≤２０００ｍｍ时，采用ＪＢ／Ｔ４７２４９２《支承式支座》 ３． 所有的管、法兰、垫片、紧固件均可采用ＨＧＪ系列标准。
换热器U形波纹管膨胀节的设计
ＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ ＤＥｓ ＧＮ Ｉ
更 清楚 地 掌 握 各 参 数 对 膨 胀 节 性 能 的 影 响 ，有 必
式 中 ，Ｅ 为 设 计 温 度 下 波 纹 管 材 料 的 弹 性 模
量 ，ＭＰ 。 ａ
要了解 《 压力容器波形膨胀节》 Ｇ ６４ Ｂ １７ ９—１９ ９７
中 的部 分设 计计算 公式 。ｕ形波 纹管 膨胀 节示 意 见
图 １ 。
多波膨 胀节 的波纹 管轴 向刚度 Ｋ ：
＝
Ｋ ｎ Ｎ ｒｍ ／ ／ ａ
（ｏ １）
膨胀 节一个 波 的轴 向位移 ｅ：
ｅ ＝Ｆ Ｋ １ ／ ｍｍ （ １ １）
和 多波位 移量 的关系 ：
梁宏斌 ：工程师。２ ０ 年毕业于 京化工大学过程装备 与控制工程专业 。主要从 事化 工设备 的设 计和研究工 作。联 系 电话 ： （ ２ ） ０５ Ｅ ０９
８ ９ ９ ６， Ｅ —ｍａｌ ｈ ｌ ８ ６ ９ １ ３ ｃ ｒ。 ７ ８ ２１ ｉ：ｌｂ ９ ３ ２ ＠ ６ ． ｏ ｎ
２ ４
２ 膨胀节的设置
应 用在 固定 管 板 换 热 器 上 的 膨 胀 节 ，主 要 用 来 满足 变形 协 调 。在 操 作 过 程 中 ，波 纹 管膨 胀 节
除产生位移 变形 外 ，还 要 承受 一定 的工 作压 力 ，
所 以保 证 其 安 全 可 靠 地 工 作 是 十 分 重 要 的 。在 固 定 管板 换 热 器 设 计 计 算 中 ，要 根 据 设 备设 计 条 件
（ ）包括波壳材料和波形参数的设计因素。 ２ 波 纹 管膨 胀 节 的 波 形 种 类 较 多 ，常用 的 有 ｕ
形 、 形 、ｓ形 等 。在 实际 工程 应 用 中 ，ｕ形 波 纹 管膨胀 节 应 用 最 为 广 泛 。本 文 主 要 分 析 换 热 器 ｕ 形 波纹 管 膨 胀 节 的 波 高 、波 距 、壁 厚 、 层 数 、 波 数 等波 形 参 数 的变 化 对 膨 胀 节 性 能 的 影 响 。膨 胀 节 的设 计 实 质 就 是 通 过 调 整 波 纹 管 的 波 形 参 数 来 满足 所 需 的 性 能 要 求 。着 重 分 析 在 正 压 工 况 下 ， 各个 参 数对膨 胀 节性 能 的影 响。
波纹管换热器设计要点分析
17工业技术波纹管换热器设计要点分析李 琳,杨孟虎（洛阳石化工程设计有限公司, 河南 洛阳 471000）摘 要：作为传热设备的一种，换热器在化工、炼油等多个领域中得到了广泛的应用。
波纹管换热器在传热性能以及防垢能力等方面有着独特的优势，同时具有较强的自我补偿能力，属于新型强化管壳式换热器。
本文主要对此类换热器的设计要点进行了分析，探讨结构设计优化的方法。
关键词：波纹管换热器；设计要点；传热设备DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.17.013 波纹管换热器的性能良好，将强化传热理论应用在传统管式换热器中，优化波峰与波谷的设计，使其传热系数得到大幅提高。
与传统的管式换热器相比，波纹管换热器的传热系数提升了2—3倍。
同时波纹管换热器的占地面积较小，在使用的过程中不宜出现堵塞的问题。
为了保证波纹管换热器的各项优势得到充分发挥，必须要加强设计环节，对于管板、波纹换热管等方面的数据计算加以重视。
1 波纹管换热器设计的技术要求 由于波纹管换热器自身的特征，在设计的过程中应满足相应的技术要求，确保其使用性能。
薄壁不锈钢管是波纹管加工制作的主要材料，管材的主要破坏形式表现为CT应力腐蚀，此类腐蚀危害前期为细微裂缝，后期逐渐发展扩大。
一般情况下，CT应力腐蚀的作用温度在70—250℃左右，因此波纹管换热器的设计工作中，在作用温度的范围内应将介质的CT浓度控制在25×106−之内。
其次，由于波纹管换热器管束在抗震性方面存在一定不足之处，波纹管运输的过程中应规范操作行为，避免出现碰撞的现象。
为了保证波纹管的收缩复原，提高换热管内的拉脱力，将污垢有效的剥落下来，所以波纹管热换器投入使用之后，应在规定的时间内停止运行一次。
2 波纹管换热器设计要点研究2.1 管板的设计计算 （1）波纹管刚度。
对于管板的设计计算主要是根据《管壳式换热器》中的设计要求，将管板考虑为当量圆平板，其承受荷载具有均匀性的特征，基于弹性基础进行计算。
波节管换热器的自支撑结构
波节管换热器的自支撑结构1 引言管壳式换热器多年来一直没有突破其传统结构,其内部结构只是形式上的变化,即采用折流板、折流杆、支撑环等。
几年前不锈钢波节换热管问世后,人们使用它时,仍然按传统的做法考虑如何加折流板或杆或其它,其中加折流板最为普遍,但同时又发现很多问题,如(1)折流板孔与管的波峰不一定对齐,因此管与孔之间间隙较大,造成换热器内部振动较大,发出大的噪音;(2)管子易被折流板磨破;(3)管的两头还要焊上两个与波峰同样外径的厚壁管头,增加了波节管的制造难度,也增加了隐患;(4)还有一些共同弊端,如产生传热死区,横向流动强烈冲刷管束,流体阻力大等。
这些问题必须从根本上解决。
2 波节管换热器自支撑结构波节管的使用使管壳式换热器内部结构有了大的变革,即取消一切折流板、折流杆和折流环等,利用波节管自身的波峰可使其自支撑,波节管自身头部留一个直段,管板孔径与波节管直段外径相同,这样波节管换热器装管的数量与普通管壳式换热器相同,波峰与波峰基本相接触,可以互相支撑。
波节管与管板的焊接采用钨极氩弧焊接,管板最好采用不锈钢和碳钢复合板,波节管和管板的不锈钢面焊接,其结构见图1。
对于大公称直径的换热器,可以采取增加壳层数的方法,如:双壳层、三壳层、四壳层等。
3 自支撑结构的特点利用波节管的自身特点实现自支撑,有以下特点:(1)该结构使布管数增加,从而导致换热器的整体换热面积显著增加,在换热量一定的情况下,可以减小换热器的体积,降低制造成本;(2)制造工艺更简单,减少了零件,减少了波节管管头的焊接,使换热器更安全耐用;(3)管与管的自支撑使得管的被支撑点增加,而且是同一种材料接触,是一种软接触,所以磨损和振动大大减小;(4)大大减小了壳层流体的截面积,使得流体的速度大大提高;(5)使流体纵向流动,壳层流体与管层流体流动完全逆流增大了有效温差,彻底消除了折流板式支撑结构造成的传热死区,避免了流体横向冲刷管束;(6)抗热冲击的能力更强,由于管的束缚小,其自身的补偿量可充分发挥作用,因此抗结垢能力很强,提高了管的寿命;(7)纵向流动使流体阻力减小,波节管使流体产生强烈的湍流,从而使管内外液膜变薄,大大提高了传热系数,4结语波节管作为新一代强化换热元件,是对传统列管式换热器的重大革新。