HTRI在管壳式换热器选型中的应用

欢迎找到组织！点击上方压力容器人 　　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。 　　下面我们按各个功能选项的顺序逐一给大家讲解其功能：

1）.功能选项InputGeometry

从单词本身“几何学”的意思，大家可以明白，此选项是让我们输入换热器的几何尺寸，先将各个数据输入。首先要选择管壳式换热器壳体的类型，软件供选择的类型为TEMA标准形式，有前封头、壳体、后封头三种类型需要我们自己先做选择判断，我们以常用的BEU形式为例，前封头形式为B，壳体形式为E，后封头形式选择U；接着输入设备的直径，放置的形式，一般我们都水平放置；再选择热流体走的是管程还是壳程，此一般为管程；为了比较好的控制壳程压降，我们在“cut”处一般输入数字“25”，在“Spacing”处输入“”作为间距；

“TubeGeometry”为换热管数据输入部分，首先选择用什么类型的管子，一般我们都选择“Plain”形式，下面选择管长，因为是估算，可以先以6米管长为初始值，管子外径选择“25.4”为初选，壁厚可以选择“2.”；

“Pitch”数据位管间距，此处值一般为“31.75”毫米，排列角度一般选择“45”度最佳，

“Tubepasses”为管程数的输入选项，可以先选择为两管程，管程数多可以增加换热面积，但同时也会增大压降，此处可先以双管程为初选值。以上数据输入完毕后，此选项右侧的内容中便不再有红色框存在，同时标题为“Geometry”的选项红色标题框也消失，表示几何数据我们输入结束。我们初步设定的换热器的外形尺寸的工作到此就算结束。接下来我们要输入其它选项的数据。2）HotFluidProperties

　此选项要求我们对热物料的特性数据进行输入，从而使软件得以运行。

红色边框的数据必须输入，如图虽然只有3个红框，但一般我们都采用10点法，输入10组温度数据，在“HeatRelease”中输入10组相对应的焓值，最后在“PropertyGrid”中输入相应的表面张力，就算是输入完成。 　　

当采用蒸汽作为加热介质时，可以不用输入太多的温度数据，6组即可，焓值按液态和气态各输入3组数据，表面张力输入3组数据，即不影响计算。

3）coldFluidProperties 　　此选项要求我们对冷物料的特性数据进行输入，输入方法与之前的热物料输入方法相同，一般也是采用10点法进行数据输入。

4）功能选项Report

该功能选项是对换热器的计算结果进行一个汇总，例如：换热器的工艺参数以及几何参数等等。5）功能选项Graphs 　　该功能选项是绘制图表，根据我们的需要，软件会绘制出传热过程中的各种参数的图谱，其中的3D效果图谱，让我们很直观的看到换热的整个情况。

6）功能选项Drawings

此功能选项能够绘制出换热器的剖面图与模型图，可以看到换热器内管子排布情况，直观的看到换热器的结构尺寸，包括冷物料，热物料的进出口直径都在图中均标示出来，并且有3D效果模型功能可以模拟出换热器的空间造型，让我们更真实的了解到所选换热器的情况。

7）功能选项Shells-in-Series

　　此功能显示一个简单换热器的图案，并将各个物性参数都标注在相应的进出口的位置处，包括整个过程的总换热量都包含，永和可以一目了然看到这个设备的工艺过程是否符合设计要求。

8）功能选项Design与Session 　　在平时运用中不常用到这两个功能选择，故在此不做叙述，有兴趣的朋友可以自己进行一些尝试和研究。

9）设备选型 　　如果在HTRI的输出报告中各个数值都满足了工艺要求，那么我们可以根据初选的换热器的结构类型，在换热器样本或手册中选择与我们相同的换热器型号，此时我们的选型工作就算结束。

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