HTRI-管壳式换热器-Xist

HTRI管壳式换热器Xist设计目录01定义单位 .............................................................................................. 2 02工艺参数输入 ...................................................................................... 6 03冷热物性输入 .................................................................................... 10 04物性生成器的使用 ............................................................................ 14 05结构参数的输入 ................................................................................ 21 06壳程参数输入 .................................................................................... 32 07管子参数输入 .................................................................................... 36 08折流板参数输入 ................................................................................ 42 09再沸器参数输入 ................................................................................ 50 10再沸器配管参数输入 ........................................................................ 54 11管口参数输入 .................................................................................... 59 12防冲设施的设置 ................................................................................ 63 13管子排布设置 .................................................................................... 66 14管束间隙的设置 ................................................................................ 74 15设计选项的设置 ................................................................................ 79   01定义单位HTRI换热器软件入门教程：设计一个管壳式换热器【Xist】，本节HTRI教程先进行软件界面的熟悉。1、双击HTRI软件快捷图标HTRIXchangerSuiter7.1，打开程序界面:2、创建一个“新的管壳式换热器”3、设置自己熟悉的一套单位制，比如MKH公制，也可以通过Edit…来自定义。(1)如何自定义单位制，进入Edit…，选择Modify…设置自定义单位制的名称“MyUnits”;选择参照单位制（ReferencesetName），程序默认有三套单位制1US美制，2SI国际标准值，3MKH公制。国内选SI或MKH，将与你昀常用的单位不一致的，可去掉勾选，然后选择你所需要的如下图：（2）保存退出后，即可在单位制选项中出现“MyUnits”。4.接下来就是将界面中的“红框”也就是缺少的参数按你将要设计的工况填写完整，包括如下几部分的数据：（1）“Process”工艺条件：包括热流体侧和冷流体侧；（2）“HotFluidProperties”、“ColdFluidProperties”热流体物性，冷流体物性；（3）“Geometry”机械结构：包括壳体结构尺寸、管子、折流板、管口、布管等。5.当输入数据足够所有的红框消失，那么初步的输入就完成了，可以点击绿灯图标运行。说明一点，HTRIXist_v7的界面与v6有明显的改变，新版本的布局以TEMA表的基本布局为依据，将工艺参数和物性参数输入提前，结构输入放后面，习惯v6的将不太适应这样的变化，不过对于新用户和对TEMA表熟悉的用户这个改变也非常的合适，所谓IT界常说的“所见即所得”。后续将继续发布HTRI软件教程系列，详细介绍使用HTRI软件如何设计一台管壳式换热器，敬请关注。      02工艺参数输入本节HTRI教程将介绍建立管壳式换热器【Xist】中工艺参数的输入及注意事项。1.点击左边目录栏的“Process”标签，右边显示的就是供工艺参数输入的界面：2.我们依次来了解下HTRI软件中需要输入的参数：(1）Exchangerservice–换热器类型包括如下几种类型：默认为Genericshellandtube-通用管壳式@Floodedevaporator–浸没式蒸发器@Thermosiphonreboiler–热虹吸式再沸器@Forcedflowreboiler–强制循环再沸器@Once-throughreboiler–一次通过式再沸器@Kettlereboiler–釜式（K式）再沸器@Fallingfilmevaporator–tubeside–管侧降膜蒸发器@Refluxcondenser–tubeside-管侧回流冷凝器@Refluxcondenser–shellside–壳侧回流冷凝器非必选项，如果你确定选定某种类型，那么程序将自动设置适用的计算公式，并打开或关闭某些参数选项。3.HotfluidlocationShellside/Tubeside–热流体位于壳侧/管侧，默认为热壳。4.以下是冷热侧流体工艺条件输入：(1)Fluidname–流体名称，这里没有红框，不是必须输入的，可定义流体描述比如“CH4”“Hydrogen”等，要注意的是程序对中文字符不支持。(2)Phase–相态，可选择1Condensing热侧冷凝/Boiling冷侧沸腾，2Allvapor全气相，3Allliquid全液相，4Twophase/Nophasechange。不过可以不用做选择，程序将根据你输入的工艺参数，自动判断，比如输入的气相分率为inlet1，outlet1，那么就是Allvapor。(3)Flowrate–流量，质量单位(4)Weightfractionvapor–重量气相分率，那么全气相就是1，全液相就是0。(5)Temperature–流体的温度，单位°C(SI,MKH),°F(US)，这里要注意的是想输入0度，那么请填0.001，不然0或0.0的输入都将被程序认为是没有输入（这个原则在HTRI程序的其他地方也适用）。(6)Operatingpressure–操作压力。(7)Allowablepressuredrop–允许压降，按照工艺要求来输入。(8）Foulingresistance–污垢热阻，是一个大于0的数，单位为m²°C/W(SI),hrft²°F/Btu(US),m²°Chr/kcal(MKH)。(9)Foulinglayerthickness–污垢层厚度，通常设计时很少在此处输入数值，这里的输入值将直接影响管内流通面积，增大压降。(10)Exchangerduty–换热负荷，如果上面的参数输入满足了计算出换热负荷，这里就不必要再输入，如果在此输入了确定的负荷值，那么程序将以输入值为准来计算换热流体的出口温度。(11)Duty/flowmultiple–负荷/流量系数，这里提供了一个负荷变化核算工具，比如要核算110%负荷的运行工况，那么只需要在此填入“1.1”，而不必要去修改输入的流量值。              03冷热物性输入本节HTRI软件教程将介绍管壳式换热器【Xist】建模中冷热物性输入方法及注意事项。1.点击左边目录栏的“HotFluidProperties”标签，右边显示的就是供工艺参数输入的界面：2．下面我们按从上到下的次序来看看都需要定义那些参数（1）Fluidname–流体名称，在此可以填入热物流的英文描述，比如“C3H6”“Syngas”等。（2）PhysicalPropertyInputOption–物性输入方式的选项@Userspecifiedgrid–用户自定义的物性表就是填入在一定温度范围和一定压力范围内的包括，密度，粘度，导热系数和热容等必要物性的表，这种输入方式适用于从1.模拟软件（如HYSYS，ASPEN等）导入物性，2.软件的“物性生成器”自生成或3非理想物系但通过实验、文献等手段能获得物性的方式，这种输入方式是使用得昀广泛的。程序昀多支持输入30个温度点，昀多支持12组压力点；而昀少需要3个温度点，昀少需一组操作压力点下的参数。*PropertyGenerator…–物性生成器见下节介绍。@Programcalculated–由程序计算输入物质组成，由程序通过特定的热力学方法计算出需要的物性，这种输入方法通常用于组成清晰，每种物质在程序物性库中都存在，并且用混合规则计算的物性准确。可以这么说，是适用于纯物质或理想混合物。程序自带的物性库包括“HTRI”、“VMG”，如果你有其他模拟软件的授权，就有对应的接口，灰色的“NotAvailable”就会消失变得可用。通常由HTRI内嵌的VMG物性库就很够用啦～@Combination–组合是两种输入方法的组合，在输入组成的条件下，同时又通过物性表来定义了一部分物性，这种方式用得较少。(3)PropertyOptions/Temperatureinterpolation–属性选项之温度插值方法@Program–程序默认，也即是“Quadratic”。@Linear–线性，以直线连接温度点，中间点的物性就由斜率计算出。@Quadratic–二次式，计算三点温度的表达式，中间点的物性就由此二次式计算出。*这里需要注意的是，对于外推的物性，程序都是以对昀外端两个温度点线性的方式外推计算的。(4)Fluidcompressibility–流体压缩因子如果没有输入，那么程序按理想气体计算。（5）Numberofcondensingcomponents–可冷凝成分数量定义1个或多个可冷凝成分，程序将修正冷凝相变的传热计式。（6）Purecomponent–纯物质程序默认在计算冷凝时加入适当的阻力系数来体现多组分冷凝过程，如果在此定义为“Yes”纯组分，那么这个修正的阻力系数将不体现。3.对于冷侧物流物性的输入同热侧流体输入方式完全一样。4.当输入数据足够，所有的红框消失，那么初步的输入就完成了，可以点击“绿灯”图标运行。 04物性生成器的使用本节HTRI软件教程介绍管壳式换热器【Xist】建模中物性生成器的使用方法。1.点击左边目录栏的“HotFluidProperties”标签，在右侧点击“PropertyGenerator…”，进入物性生成器界面。(1)“物性生成器”是通过第三方的物性库以及混合规则方程，生成一定温度范围和压力范围下的流体传递物性的工具，并可以导入到程序的物性表中。程序自带有“VMGThermo”物性包，直接可用，其他第三方物性库需额外授权。（关于与第三方软件的配置