内容发布更新时间 : 2026/6/27 18:40:05星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
HTRI Xchanger Suite 5.0
以及在温度下对应的物性或化学性质使得程式自行做出曲线以计算结果。
－Heat release input method：选择一个输入流体汽化或冷凝曲线的方法。这些信息只有两相流时才需要输入。
－Flash type：只用在当你选择了“Program-Calculated”时，包括微分(Differential)和积分(Integral)。
－Composition Units（流体组成）：
Moles：默认设臵，输入的成分为摩尔数或摩尔分率； Mass：输入的成分是质量数或质量分率。
－Fluid name：冷热流体的名称，每一个流体输入时不要超过12个字母。这些名称在输出报告中会显示。
－Fluid compressibility(流体的可压缩性)：指定流体的压缩因子。如果你未指定气相流体的密度，IST会运用理想气体方程联合输入的压缩因子计算出气相流体的密度。
－Boiling range：为冷流体提供沸腾范围值。此值就是沸腾流体的露点(dew)和泡点(bubble)的差值。露点和泡点在换热器的入口压力值下计算。IST在此沸腾范围值被忽略的情况下会估算一个值。
－Number of boiling components：输入计算沸腾范围值时流体的组分数。
T&P ：如果你选择了“Mixture Properties Via Grid”或者“User Specified Heat Release Curve”，为冷、热流体物理性质输入参考温度和参考压力。一旦你输入了参考温度和参考压力的值，它们作为必须的数值出现在“Property Grid and Heat Release ”中。 (5)Design
温度分布分析：在设计中，做出一个温度分布图是非常有帮助的，它可以提示明显的设计选择或者能指出可能的问题点。当你运行完模拟后，你可以利用软件的绘图功能来获得温度分布曲线。 (6)Control
－Name：输入case的一些描述性的东西； －Methods：包括三个方面的内容：
(1)Single Phase Friction Factor(摩擦因数)，它包括壳侧和管侧，有两种选择，分别是
Commercial和Smooth，对碳钢换热管，一般选择Commercial；对于铜管或者不锈钢管，当管内走不易结垢的流体时，选择Smooth较好。
(2)Condensation(冷凝)：选择物料是否冷凝，如果冷凝，采用哪种计算方法。
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(3)Boiling(沸腾)：选择物料是否沸腾，如果沸腾，采用哪种计算方法。 －Safety(安全性)：可以设臵冷热流体和传热系数的安全系数。 －User-Defined Method：用户定义计算沸腾流体的方法 －Vibration(振动)：对换热管的振动进行设臵。
所有流经管束的壳侧流体被HTRI程式分为5个部分（A,B,C,E,F），如下图所示：
在应用HTRI程序计算时，需考虑上述几种流型的情况对换热器使用效率等方面的影响。 2.5.2 Report
给出模拟结果的详细信息，通过窗口左下角的Prev或Next按钮可浏览不同的页面，同时还可以Review输入的基本信息。 2.5.3 Graphs
利用输入或模拟结果进行作图，还可以给出换热器的3D模型。 2.5.4 Drawings
利用输入或模拟结果绘制换热器图形，同时还可以利用模拟结果绘出管排布及换热器的3D模型。
2.5.5 Shells-in-Series
当换热器有几台串连情况时，给出基本的模型。 三、输出结论
模拟完成后，首先查看Program Messages，看有没有输入错误或者操作问题，程序会提供给你许多这方面的信息，尤其是牵涉到冷凝相和沸腾相的信息。
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3.1一般结论
(1)U值-Transfer Rate： 参考《化工工艺设计手册（上册）》内相关数值,以便确认计算结果； 稳态传热方程：Q＝KA﹒Δt K－总传热系数W/(m2﹒K)；A－传热面积m2；Δt－平均温差(MTD)。 总传热系数：
dd111do????ri?o?rw?o Khohidididav管内流体的传热膜系数W/(m2K)；ro,ri－管外、管内流体的污垢热阻K?m2/W； ho,hi－管外、
do,di－管外径和管内径m； dav－管的平均直径m； rw＝
lw，管壁热阻K?m2/W；lw－管壁厚度m，?w－管壁材料导热系数W/(m2K)
?w当数据不足时，可用Q = U×A×F× (LMTD)来估算，其中LMTD的校正因子可取F = 0.9。 3.1.1 总传热系数(裕量)不足的调节措施
a. 增加管数(用换热面积弥补传热系数的不足)；b. 减少管数(提高管侧流速以提高膜传
热系数)。
(2)设计裕量Overdesign（换热器软件计算的裕量，非工艺提供的裕量）
Single Phase Overdesign：0~5%；Two Phase Overdesign：5~10%，或依据业主要求。若overdesign<0，则计算结果不能用； (3)热阻Thermal Resistance，%
若调整数值较大的相关项，则对结果影响较大，也即微调此项可得到较大的变动。 (4)流速Velocities
Shell side：依据项目及流体的实际情况确定是否符合要求，若某些情况下如冷却水走壳侧，则流速一般都小于1m/s。
换热管为钛管，则Cooling water在管内的最小流速为1.5m/s；若为其他材料，则最小为0.9m/s。冷却水在不同管内的最大流速如下表。
Tube material Carbon Steel Brass Aluminum Brass Cupro-Nickel(铜-镍合金) Monel(蒙乃尔铜镍合金)
Fresh Water(m/s) 3.0 2.4 2.4 3.6 3.6 - 23 -
Brackish or Salt Water(m/s) \\ \\ 1.8 2.4 3.0 HTRI Xchanger Suite 5.0
Stainless Steel Titanium 4.5 No limit \\ No limit 当再沸器中油作为加热介质走管程时，最小流速为0.9m/s。
壳侧的进口或出口流速过大，增大HEIGHT UNDER SHELLSIDE INLET/OUTLET NOZZLE。
3.1.2 壳程流速过高的调节措施
a. 放大壳径(过大会导致管束旁路流过高，注意公制和英制的进级档不同)； b. 放大支承板间距(过大会降低壳侧传热系数或超出TEMA最大无支承跨距要求)；
c. 减少管数(注意不要明显影响到换热面积或增加管程流速/压降)；
d. 注意壳程进口和出口侧支承板间距，如果太小可减小Center-Center间距来弥补此段不足，如果太大则可将其平均分配给Center-Center间距可适当减少壳程压降。
Tube side：同壳侧，但是一般情况下公用工程流体会走管侧，如果流体为冷却水，则流速控制在1m/s比较理想；若压降值（流速）不满足要求则可增减Tubepasses调整此值。
(5)压降 Press drop：压力降和流道的长度成正比，和流速的平方成正比。 壳侧压降太大调节措施： 调整折流板间距spacing
调整折流板切口cut 改变折流板形式
改变管子排列方式或间距pitch 改变壳体形式
管侧：如果管径和管长已定就改变管程的数量。（如果管程数量增加N，那么压降约增加N3）。
很好地调整管侧压降会很困难，并且要求管长和管径都要发生变化。由于在壳侧和管侧大量的各种工艺参数的联合应用，小心分析中间的结果能够节省时间，并可能获得较好的结果。 (6)振动
一般而言，各设计参数之间不太能够很好的相互匹配，这就看那个因素是最重要的。不
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