换热器工艺设计

换热器工艺设计第1页，共14页，2023年，2月20日，星期一工艺设计子系统的功能

根据用户提供的冷、热两种换热流体的进出口温度、流量、压力等工艺条件，完成新型高效纵流壳程换热设备的传热计算、阻力计算、结构设计等工艺设计，生成工艺设计说明书，并将设计结果传递给机械设计子系统。

第2页，共14页，2023年，2月20日，星期一工艺设计子系统的结构

新型高效纵流壳程换热器系列有多种形式，分别适用于不同的场合，不同的场合里工作条件相差甚远。因此，要得到设计优化的换热器，有必要针对不同场合不同条件的换热器有针对性地进行专门设计，在设计过程中还可以把这类换热器的设计经验运用其中，使设计更实际、更有效、更优化。第3页，共14页，2023年，2月20日，星期一工艺设计子系统的组织结构图工艺设计电力工业热力系统蒸气冷却器疏水加热器冷凝器热网加热器化工化肥热力系统主热交换器冷却塔一水加热器二水加热器其它类型换热器设计冰机系统冷凝器冰机系统蒸发器无相变传热设计冷凝传热设计第4页，共14页，2023年，2月20日，星期一工艺设计子系统的设计技术界面设计技术数据处理技术传热计算方法优化设计技术ADSRX技术第5页，共14页，2023年，2月20日，星期一界面设计技术

界面是用户与计算机进行信息传递的媒介。用户通过操作界面向计算机应用程序表达自己的意图，如调用命令、输入数据等；应用程序接收到用户指令后做出相应的反应：汇报当前执行情况，请示下一步工作或回答用户的提问等。本CAD系统界面设计由的PDB（ProgrammableDialogBox，可编程对话框）功能来实现。它采用DCL语言（DialogueControlLanguage）进行描述，用ADS（AutoCADDevelopmentSystem）实现界面的功能。第6页，共14页，2023年，2月20日，星期一界面设计技术第7页，共14页，2023年，2月20日，星期一界面设计技术第8页，共14页，2023年，2月20日，星期一数据处理技术工艺设计子系统中数据源的形式：内存变量：处理访问频繁而又少量的数据，包括用户输入数据和中间计算数据。数据文件：处理量少而又不常访问的数据，也包括系统中各模块之间数据交换。数据库：处理大量的数据。如：流体物料的各种组分在不同温度和压力下的物理性能参数。第9页，共14页，2023年，2月20日，星期一数据处理技术工艺设计子系统中数据源的形成：线图的处理：查取原始公式或用程序、软件将其回归，实现程序化查询管理；对于无原始公式且不宜回归的线图，应用数学方法编程拟合插值。数表的处理：将具有连续光滑特征的数据表格程序化；将离散分段的数据表格规范化，编制相应的管理程序进行处理。第10页，共14页，2023年，2月20日，星期一传热计算方法

不同类型的换热介质的计算方法是不同的，特殊的条件下又有特殊的要求。大致上传热计算可分为三类：无相变传热计算：没有相变或是可以忽略相变作为无相变进行传热计算的情况，如主热交、冷却塔。部分相变传热计算：相变不可以忽略的部分相变的情况，常采用逐点法、三点法计算。如二水加热器。相变传热计算：完全相变或是可以忽略不凝性气体的影响作为全相变进行传热计算的情况，如热网加热器。第11页，共14页，2023年，2月20日，星期一传热计算方法

挡板式换热器采用的是折流板，而新型高效纵流壳程换热器采用的是折流杆，两者壳程内的流场大不相同，在相同换热量下，后者不仅传热系数高、流体阻力也小。至于传热计算方法，菲力浦公司公布的折流杆式换热器的计算方法可以作为参考。本中心在多年理论和实验研究的基础上，已经研究出一套适应新型高效纵流壳程换热器的传热计算方法。第12页，共14页，2023年，2月20日，星期一优化设计技术

工艺设计子系统中采用的优化设计手段主要有两个方面：数学最优化求解方法：取某一指标作为目标函数，进行最优求解，得到最优化设计方案。应用专家和资料上的设计经验来促进、约束优化设计的进程和目标，加速求解，去除不切实际的优化方案。第13页，共14页，2023年，2月20日，星期一ADSRX技术

作为AutoCADR14的二次开发工具，ADSRX(AutoCADDevelopmentSystemRuntimeeXtension)应用程序开发环境包括大量的C++库和完整的ADS函数库，允许用户开发AutoCAD应用程序，扩充AutoCAD命令及功能。ADSRX应用程序就是