【文章內(nèi)容簡介】 n the exchanger is built.進(jìn)口處折流板間距比建議的最小折流板間距小，重新檢查設(shè)計(jì)，這種情況在換熱器的建造時會產(chǎn)生很多問題。試著增大折流板間距。不可忽略。6. Shell exit velocity exceeds critical velocity, indicating a probability of fluide lastic instability and flowinduced vibration damage. If present, fluide lastic instability can lead to large amplitude vibration and tube damage.殼側(cè)出口流速超過了臨界速度，暗示著流動不穩(wěn)定和流體振動造成損害的可能性。如果這種現(xiàn)象存在的話，可能會導(dǎo)致巨大的管振幅和管振動。試著改變殼體類型為J12或者增大殼體出口管徑。不可忽略。7. The inlet unsupported span length (inlet baffle spacing+central baffle spacing)exceeds the TEMAmaximum unsupported span length.進(jìn)口處無支撐板間距長度（進(jìn)口處折流板間距加上中心折流板間距）超過了TEMA最大的無支撐板間距長度。試著減少折流板間距。一般來說換熱器的折流板間距都是等距的。不可忽略。8. The vapor specific heat of the hot fluid is calculalated in the area of the critical linear interpolation of the vapor specific heat and the sensible heat duty may be inaccurate in this the vapor specific heat and/or the heat release curve for this case.熱流體的氣相比熱在臨界溫度點(diǎn)計(jì)算。在這個范圍利用線性插值法得到的氣相比熱和熱負(fù)荷可能不準(zhǔn)確。在這種情況下指定氣相潛熱或熱流體曲線數(shù)據(jù)。可忽略。9. A differential flash is remended for twotube pass intube condensation unless a Utube bundle is used because of potential phase separation in the header.在兩管程管內(nèi)冷凝過程建議使用微分法計(jì)算。除非使用U型管。因?yàn)樵诜忸^處可能存在潛在的氣相分離。在hot/cold fluid propertiesflash type中更改計(jì)算類型即可。不可忽略。 HTRI設(shè)計(jì)實(shí)例（） 飽和蒸汽的冷凝設(shè)計(jì)任務(wù)和設(shè)計(jì)條件設(shè)計(jì)一冷凝器，用以冷凝來自氣提塔的氨蒸氣，并選定冷凝器的操作壓力。，℃。確定設(shè)計(jì)方案為避免因溫差過小引起的水量過大，這里選擇冷卻水升溫5℃[10]。同時為保證氨的出口溫度比冷卻水的出口溫度高5℃，查氨的莫利爾圖得，℃。因冷熱兩股流體的溫差較小，冷卻水、氨的污垢系數(shù)接近為0，這里選擇固定管板式換熱器較為經(jīng)濟(jì)。對飽和純組分蒸汽冷凝，選擇立式殼程冷凝器能達(dá)到更好的換熱效果，因此選擇立式，熱流體走殼程，冷流體走管程。軟件計(jì)算步驟（）1. 打開HTRI，在File菜單下選擇“New Shell and Tube Exchanger”界面。這個界面由三部分組成，樹形欄，可以點(diǎn)擊選擇要輸入的項(xiàng)；輸入面板，可以在相應(yīng)的框里輸入具體的數(shù)據(jù)，最下面一欄可以在Input、Report、Gragh等界面間切換。如圖22所示。2. 設(shè)定Case單位制，選擇SI。換熱器幾何參數(shù)設(shè)定252。 Case mode mode共三個選項(xiàng)Rating：校核計(jì)算模式，具備了足夠的換熱器尺寸與工藝物流條件之后，災(zāi)此種模式下計(jì)算換熱器的壓力降和熱負(fù)荷，得到Report，校核所設(shè)計(jì)的換熱器是否符合標(biāo)準(zhǔn)。Simulation：模擬計(jì)算模式，此種模式考察換熱器能否滿足規(guī)定的熱負(fù)荷。Design：設(shè)計(jì)計(jì)算模式，當(dāng)初始條件較少時，選用此種模式可以得到換熱器的初步結(jié)構(gòu)參數(shù)結(jié)果。通常是先通過設(shè)計(jì)計(jì)算，得到換熱器的初始尺寸，然后進(jìn)行校核計(jì)算，經(jīng)過多次校核，得到最終的設(shè)計(jì)結(jié)果。圖22 數(shù)據(jù)輸入總界面252。 Exchanger configuration對于冷凝器，選擇默認(rèn)的generic shell and tube。252。 Process conditions冷熱流體流量，溫度，壓力等根據(jù)題目所給輸入。壓降一般由甲方指定，但是當(dāng)不指定時，可選用著經(jīng)驗(yàn)數(shù)值。需要指明的是對于weight fraction vapor，1代表全氣體，0代表全液體。污垢熱阻在資料書中查詢[10 ,14]。252。 Shell geometryTEMA type：對于此次設(shè)計(jì)的氨冷凝器，首先選擇BEM類型進(jìn)行初步設(shè)計(jì)。ID：在設(shè)計(jì)計(jì)算模式中不用輸入，待計(jì)算后得到初步的設(shè)計(jì)結(jié)果。由校核計(jì)算輸入。Orientation：選擇vertical垂直方向。Hot fluid：熱流體走殼程還是管程。選擇shellside，殼程。252。 Baffle geometryType:折流板類型，折流板具有各自不同的優(yōu)缺點(diǎn)。下面列出常用的折流板 圖23 單弓形折流板 圖24窗口側(cè)無排管折流板(single baffle) (NTIW baffle)圖25 雙弓形折流板(Dobble baffle)其中，單弓形折流板最為經(jīng)濟(jì)。單弓形（NTIW），在振動存在的時候改用此類折流板。雙弓形折流板用于在單弓形折流板壓降較大時的情況。還有一些特殊類型的折流板，讀者可根據(jù)需要自行選用。 圖26桿型折流板 圖27螺旋形折流板（ROD baffle） （Helical baffle）圖28 雙螺旋型折流板（Double Helix） 圖29 全網(wǎng)格折流板 圖210 魔方型折流板（EMbaffle,Full Grid） （SquareOne Baffle）這里選擇單弓形折流擋板，一般來說，單弓形折流板最為經(jīng)濟(jì)[16]。Orientation：折流擋板圓缺方向, 水平裝配可對流體造成較強(qiáng)的擾動，從而增加傳熱系數(shù)，在無相變的換熱中較為常用。垂直裝配則更適合在臥式冷凝器中，這種排列方法有利于排除冷凝器中的不凝氣和冷卻液。252。 Tube geometryType：選擇默認(rèn)的光滑管 plain。（常用），wall thickness根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)選用，這里選擇2mm。在使用HTRI軟件設(shè)計(jì)過程中，只需要填寫紅框內(nèi)數(shù)據(jù)即可。填寫完畢后，界面如圖211所示：圖211 數(shù)據(jù)填寫完成input summary界面流體物性輸入單擊樹形欄“Hot Fluid Properties”或“Cold Fluid Properties”會出現(xiàn)圖212物性輸入選擇界面：物性對于設(shè)計(jì)結(jié)果具有很大的影響。在輸入物性時有一些輸入原則。252。 Physical property input option，三個選項(xiàng)分別代表：如果知道組成，則選取第二項(xiàng)ponent by ponent。如果知道物性，則選取第一項(xiàng)Mixture properties via grid。如果知道組成，又希望自己輸入一些物性，則選取第三項(xiàng)Component and grid properties。252。 Heat Release Input Method，對應(yīng)熱量有關(guān)物性的輸入：第一項(xiàng)是用戶自己進(jìn)行規(guī)定User specified。第二項(xiàng)是規(guī)定露點(diǎn)及泡點(diǎn)Specified dew/bubble point。第三項(xiàng)程序自己計(jì)算program calculated。對于本例題，選擇左邊第二項(xiàng)ponent by ponent，右邊第三項(xiàng)program calculated。流體名稱為ammonia。252。 Composition units選擇默認(rèn)的moles即可。252。 Flash type 選擇默認(rèn)的integral積分法，計(jì)算結(jié)果提示使用differential微分法時再修改。圖212 物性輸入選擇界面雙擊樹形欄的Hot Fluid Properties，看到ponent圖標(biāo)上有紅框標(biāo)識，說明這一項(xiàng)還需數(shù)據(jù)輸入。點(diǎn)擊打開，出現(xiàn)圖213所示界面。圖213 熱流體物性輸入界面在package中，默認(rèn)的安裝物性包有HTRI、VMGThermo。用戶可以根據(jù)需要自行使用所需要的物性包。其中，VMGThermo的assay可以用來分析油品數(shù)據(jù)，將在油品例題中闡述。按照同樣的方法輸入冷流體物性。圖214 冷流體物性輸入界面在HTRI物性包中水有兩種，包括water（IAPWS 1997）和water（previous HTRI）。一般選擇前者，即water（IAPWS 1997），IAPWS代表The International Association for the Properties of Water and Steam。注意：在樹形欄control一項(xiàng)method中，condensation選項(xiàng)，選擇純組分pure ponent為yes計(jì)算，否則，HTRI會按照含有不凝氣計(jì)算，使熱傳遞系數(shù)計(jì)算不正確，從而影響結(jié)果。此時樹形欄中各項(xiàng)已經(jīng)沒有紅色方框，說明輸入已經(jīng)完畢。點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕計(jì)算，出現(xiàn)report窗口，見表25。表25 初步設(shè)計(jì)結(jié)果一對Runtime Message里的警告內(nèi)容暫時不用考慮，即得到了設(shè)計(jì)的初步結(jié)果。為考察初步的設(shè)計(jì)結(jié)果是否合理，將設(shè)計(jì)模式改為Rating校核模式，在校核模式計(jì)算過程 中所缺少的參數(shù)可以暫用report中的數(shù)據(jù)。3. 換熱器的校核設(shè)計(jì)：將Case mode改為校核模式，根據(jù)初步設(shè)計(jì)的結(jié)果輸入紅色方框的內(nèi)容。圖215 校核設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸入框參考固定管板式換熱器標(biāo)準(zhǔn)，將換熱器殼徑輸入為300mm，折流擋板間距baffle spacing輸入為150mm，點(diǎn)運(yùn)行按鈕。得到表26結(jié)果。結(jié)果分析[1720]：