管翅式换热器的选型和校核软件主要有Esscor公司的PRO/II、美国AspenTech公司的Aspen Plus等。在众多软件中,软件HTRI Xchanger Suite包含了换热器及燃烧式加热炉的热传递计算及其他相关的计算软件,不失为一个较好的空冷器选型软件。在数据运用中,可以将Aspen Plus或其他软件物性数据导入HTRI。HTRI软件包采用了标准的Windows用户界面,其计算方法是基于40多年来HTRI广泛收集的工业级热传递设备的试验数据而研发的。
管翅式换热器的计算模块为Xace,它包含了风扇的选型计算,并能够计算流动及温度分布不均对空气冷却器性能产生的影响,图5-10~图5-12为项目设计中的换热器设计界面及结构。
图5-10 HTRI设计主体输入界面
(1)输入界面和输入参数
HTRI的参数输入依照ASPEN的主体界面,主要包括热侧传热介质冷却水输入、冷侧传热介质空气输入以及空气冷却器结构输入;主要有几个计算模块:核算(Rating)、模拟(Simulation)、设计(Design)等。
核算模块定义了换热器类型和足够的工艺条件后,通过软件来计算热传递系数和压降并把计算结果与需要的热负荷进行对比,给出热负荷是不足还是超过。
模拟模块定义了换热器类型和比核算模块更少的工艺条件后,通过软件来计算热传递系数、压降和热负荷。给出的热负荷是最大操作热负荷。
设计模块定义了换热器的大多数的几何结构和足够的工艺条件后,通过软件来计算需要的热负荷,然后计算其他缺少的几何结构、热传递系数和压降。设计过程是交互式的,由用户来控制每一个几何参数的允许范围。
图5-11 HTRI设计主体输出界面(www.daowen.com)
图5-12 HTRI空气冷却器结构
一般做设计计算时,先选择设计模块以确定初步优选方案,继而选择模拟模块及核算模块,调整各种结构参数等细部计算及微调以符合设计要求。
(2)输出结果和输出结论
HTRI在不合理的设计中是无法输出结果的,但是它会提供错误的信息。模拟完成后,通过查看程序信息(Program Messages),看有没有输入错误或者操作问题,程序会提供许多这方面的信息。输出的结果可以通过HTRI主功能按钮进行显示,见表5-4。
表5-4 HTRI主功能按钮
一般结论如传热系数h值,可参考《化工工艺设计手册(上册)》《传热学》等查看相关数值,以便确认计算结果。
根据软件计算结果进行选型,确定设备尺寸,进而选型。
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