管壳式换热器设计计算软件
管壳式换热器工艺计算软件(THecal Ver 1.3)
管壳式换热器工艺计算软件(THecal Ver 1.3)绿色版无需安装解压后启动 Thecal.exe该软件是通用的管式换热器的工艺设计计算软件，其结构参数是以GB151-1999为基础，同时参照了JB/T 4174-92、JB/T 4175-92。
尽管 THECAL遵守JB/T 4174-92、JB/T 4175-92 的规定，但用户可以自行修改有关的结构参数。
硬件环境：Thecal 对硬件环境没有特殊要求，建议采用486-DX66或以上的CPU。
请将显示卡的分辨率设置为800×600或以上。
软件环境：该软件运行在中文Windows 9X环境下。
推荐使用中文Windows 98。
软件安装：运行系统盘上的 “..\THECAL\Setup.exe”，安装向导向到会引导用户顺利完成安装。
运行该软件后，首先进入数据输入界面，在管程与壳程这两个回路中，流量、进出口温度、及热负荷这七个数据中必须且仅须已知五个数据方可进行计算，也就是说需要有五个选择框被选中并填入合理的数据才能够进行计算。
当选择框选择不对或数据不合理，将提示错误，可以参考右上角的图形来检查出错的原因，重新确定已知数据并输入合理的数据。
输入数据后，首先按<热平衡>按钮来建立热平衡，如果输入的数据不合理，软件即发出数据错误信息，您可以留意屏幕右上角的图形来检查数据错误的原因。
正确地建立好热平衡后，即可按<计算>按钮来进入下一个界面进行计算。
该软件提供验证、设计两种计算方式，使用<设计>时，软件会自动确定管壳式换热器的壳程内径、折流板数及间距、拉杆数、换热管根数、换热管长度及管间距等，自动计算将自动确定换热器的流程数，其结构参数一般是遵循JB/T 4174-92、JB/T 4175-92的规定。
<验证>时，可以自行确定换热器的管程及壳程的所有结构参数。
首先确定壳体内径，然后确定换热管的长度，再核实其他的结构参数，按<验证>来计算该换热器的传热及流阻性能情况。
aspen设计换热器
ASPEN PLUS软件在管壳式换热器设计中的应用摘要：文章介绍了ASPEN PLUS软件在管壳式换热器设计中的应用。
通过与必要的手工计算相结合,便捷高效地设计出符合中国相关标准管壳式换热器的步骤和方法。
并以一个实例来演示所提方法的简单性和有效性,所得的换热面积相比节省了 66. 7%。
关键词：换热器设计 ASPEN PLUS引言ASPEN PLUS软件是一款功能强大的化工软件、动态模拟及各类计算的软件，它几乎能满足大多数化工设计及计算的要求，其计算结果得到许多同行的认可，该软件也和其他软件一样在不断的升级。
换热器是一种实现物料之间热量传递的设备,广泛应用于化工、冶金、电力、食品等行业。
在化工装置中换热设备占设备数量的40%左右,占总投资的 35% ~46%。
目前,在换热设备中,使用量最大的是管壳式换热器,尤其在高温、高压和大型换热设备中占有绝对优势。
换热器的设计主要包括传热和阻力计算两个方面。
由于换热器的设计方法比较烦杂,且需要迭代计算,故借助于日益普及的计算机软件进行优化设计则可以极大地提高工作效率。
目前,工程上已大量使用商业软件进行换热器的计算。
最著名的专业换热器计算软件主要有成立于 1962 年的美国传热研究公司 ( HTRI)开发的 XchangerSuite 软件;成立于 1967 年的英国传热及流体服务（HTFS)开发的 HTFS 系列软件和 B-JAC 软件。
为了便于组织工业生产,换热器的设计要尽可能符合相关的行业标准。
对于管壳式换热器,国外主要标准有TEMA(TubularExchangersManu-facturersAssociation)和 ASME (American SocietyofMechanical Engineers);国内主要标准有国标 GB151-1999(管壳式换热器标准),行业标准 JB/T 4715-92(固定管板式换热器形式与基本参数)和 HG 21503-92(钢制固定式薄管板换热器)。
管壳式换热器热力计算软件开发
这一缺点 ，并能够提高热力计算的准确性 ，另外
软 件具有 友好 的界 面 ，用户 可 以选择 合适 的换 热
№， １ ６ｅ Ｐ ｄｔ ） （） ＝． Ｒ） ｒ ／） ／ ６ ８ ￣ （ （
式中： ｒ ，胁， ｒ 分别 为努 赛尔 ，雷诺 和普 ，尸， 朗特准则数；ｎ为常数 ，流体被加 热时取 ０４ ．， 被冷却时取 ０ ３ ， 分别为管 的内径和管 的长 ． ；ｄ Ｚ 度，ｍ；ｕ，ｕ 分别为流体 的平均动力粘度和管 ， 壁 处的动 力粘度 ，ｋ／ （ ・ ） ｇ ｍ ｓ。 ②壳侧对流传热系数的计算 般情 况下在 壳侧加 折流板 来强化 壳侧 的对
钢 铁厂 的加 热炉是 大型 的耗 能设 备 ，其 出炉 膛 烟气 温度 一般 为 ９０Ｃ左右 ，经加 热 炉尾 部空 ０￣ 气 换热 器换 热后 的烟 气 温度 仍 然有 ４０～５０ｅ。 ５ ０￣ 然后 排 人大 气 … ，很 大 一 部 分 热 量 没 有 得 到 回 收利 用 ，造成 了能源 的浪费 。随着 国家节 能减排
平台 ，可以实现管壳式换热器的热力设计计算和热 力校核计算 。通过 该软件可 以对换热器 进
行优化设 计。 关键 词 加热 炉 管壳式换热器 热力计算
Ｄｅ ｅｏ ｍ ｅ ｆ ｔ ｒ ｏ ｎ ｍ ｉ ａ ｃ ｌ ｔｏ ｓ ｆｗａ ｅ ｖ ｌ ｐ ｎｔｏ ｈｅ ｍ ｄｙ ａ ｃ ｃ ｌ ｕ ａ ｉ ｎ ｏ ｔ ｒ ｆ ｒ ｓ ｅ ｌａ ｄ ｔ ｂｅ ｈ ａ ｘ ｈａ ｇ ｒ ｏ ｈ ｌ ｎ ｕ ｅ ｔｅ ｃ ｎ ｅ
Ｗａ ｇＫ ｎ Ｙ ｉｇ Ｚ ａＹ ｏ ｎ ｕ ｕＯ ｎｔ ￣ ｈ ｏ ａ （ ｏｔｅｓ ｍ ｎｖｒ ｔ） Ｎ ｒ ａｔ Ｕ ｉ ｓｙ ｈ ｅ ｅｉ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｔｅ ｍｏ ｙ ａ ｃ ｃ ｌｕ ａｉｎ ｓ ｆ ａ ｅ ｆｒ ｓ ｅｌ ａ ｄ ｔ ｂ ｅ ｔ ｅ ｃ ａ ｇ ｒ ｕ ｅ ｏ ｈ ｓｒ ｃ ｈ ｈ ｒ ｄ ｎ ｍｉ ａｃ ｌ ｔ ｏｔ ｒ ｏ ｈ ｌ ｎ ｕ ｅ ｈ ａ ｘ ｈ ｎ ｅ ｓ ｄ ｆｒ ｔ ｅ ｏ ｗ ｗ ｓｅ ｈ ａ ｅ ｏ ｅ ｙＷａ ｎｒ ｄ ｃ ｄ ａ ｔ ｅ ｔ ｃ ｖ ｒ ｓ ｉ ｔ ｕ ｅ ．Ｔ ｅ ｓ ｆ ｒ ａ ｅ ｅｏ ｅ ｓｎ ． ａ ｇ ａ ｅ Ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｒ ｏ ｈ ｏｔ ｅ Ｗ ｄ ｖ ｌｐ ｄ ｕ ｉ ｇ ＶＢ ６ ０ ｌｎ ｕ ｇ ． ｈ ｅ ｉｎ ｗａ ｓ ｃ ｃ ｌｔ ｎ ｎ ｅ ｃ ｅ ｋ ｃ ｃ ｌｔ ｎ ｏ ｌ ｅ ｆ ｉ ｅ ｙ ｔ ｅ ｓ ｆ ｒ ．Ｔ ｅ ｓ ｆ ｒ ｏ ｌ ｒｖ ｄ ｌ ａ ｕ ａ ｏ ｓ ａ ｄ ｔ ｈ ｃ ａ ｕａ ｉ ｓ ｃ ｕｄ ｂ ｎ ｓ ｄ ｂ ｏｔ ｅ ｈ ｔ ｅ ｃ ｕｄ ｐ ｏ ｉ ｅ ｉ ｈ ｌ ｏ ｉ ｈ ｈ ｗａ ｏ ｗａ ｆ ｕ ｄ ｔ ｎ ｆ ｒｌｔｒｏ ｔ ｚｎ ｅ ｉｎ． ｏ ｎ ａｉ ｓ ｏ ａｅ ｐ ｍｉｉ ｇ ｄ ｓｇ ｏ ｉ Ｋｅ ｗｏ ｄ ｈ ａｉ ｇ ｆｒ ａ ｅ ｓ ｅｌａ ｄ ｔ ｂ ｅ ｔｅ ｃ ａ ｇ ｒ ｔｅ ｍｏ ｙ ａ ｃ ｃ ｃ ｌｔ ｎ ｙ ｒｓ ｅ ｔ ｎ ｃ ｈ ｌ ｎ ｕ ｅ ｈ ａ ｘ ｈ ｎ ｅ ｈ ｒ ｄ ｎ ｍｉ ａ ｕａ ｉ ｎ ｕ ｌ ｏ
完整版HTRI管壳式换热器设计基础教程讲解
市场前景
随着科技的不断进步和工业的快速发展，管 壳式换热器的应用领域将不断扩大。同时， 随着环保意识的提高和节能减排政策的实施， 高效、节能、环保的管壳式换热器将成为未
来市场的主流产品。
02
HTRI软件简介及功能
HTRI软件发展历程
01
初始开发阶段
HTRI软件最初由美国Heat Transfer Research Inc.公司开发，专注于管
04
HTRI在管壳式换热器设 计中的应用
工艺流程模拟与优化
工艺流程建模
使用HTRI软件对管壳式换热器工艺流程进行 建模，包括输入工艺参数、物性数据和设备尺 寸等。
模拟计算
通过软件内置的算法和模型，对工艺流程进行模拟计 算，得出各物流的温度、压力、流量和物性变化等关 键参数。
优化设计
根据模拟结果，对换热器的结构、尺寸和布局 等进行优化设计，以提高换热效率和降低能耗。
换热器类型选择依据
传热方式
根据工艺要求选择合适的传热方式，如并流、逆 流或错流。
操作条件
根据操作压力、温度、流量等条件选择合适的换 热器类型。
ABCD
流体性质
考虑流体的物理性质（如密度、粘度、比热容等） 和化学性质（如腐蚀性、结垢性等）。
经济性
在满足工艺要求的前提下，考虑换热器的制造成 本、运行费用和维修费用等因素。
壳式换热器的热工水力设计计算。
02
逐步完善阶段
随着技术的发展和用户需求的变化，HTRI软件逐步增加了新的功能模
块，如振动分析、腐蚀预测等，并不断优化算法以提高计算精度和效率。
03
广泛应用阶段
目前，HTRI软件已成为全球范围内广泛应用于石油、化工、制冷等领
管壳式换热器工艺计算软件(THecal Ver 1.3)
管壳式换热器工艺计算软件(THecal Ver 1.3)绿色版无需安装解压后启动 Thecal.exe该软件是通用的管式换热器的工艺设计计算软件，其结构参数是以GB151-1999为基础，同时参照了JB/T 4174-92、JB/T 4175-92。
尽管 THECAL遵守JB/T 4174-92、JB/T 4175-92 的规定，但用户可以自行修改有关的结构参数。
硬件环境：Thecal 对硬件环境没有特殊要求，建议采用486-DX66或以上的CPU。
请将显示卡的分辨率设置为800×600或以上。
软件环境：该软件运行在中文Windows 9X环境下。
推荐使用中文Windows 98。
软件安装：运行系统盘上的 “..\THECAL\Setup.exe”，安装向导向到会引导用户顺利完成安装。
运行该软件后，首先进入数据输入界面，在管程与壳程这两个回路中，流量、进出口温度、及热负荷这七个数据中必须且仅须已知五个数据方可进行计算，也就是说需要有五个选择框被选中并填入合理的数据才能够进行计算。
当选择框选择不对或数据不合理，将提示错误，可以参考右上角的图形来检查出错的原因，重新确定已知数据并输入合理的数据。
输入数据后，首先按<热平衡>按钮来建立热平衡，如果输入的数据不合理，软件即发出数据错误信息，您可以留意屏幕右上角的图形来检查数据错误的原因。
正确地建立好热平衡后，即可按<计算>按钮来进入下一个界面进行计算。
该软件提供验证、设计两种计算方式，使用<设计>时，软件会自动确定管壳式换热器的壳程内径、折流板数及间距、拉杆数、换热管根数、换热管长度及管间距等，自动计算将自动确定换热器的流程数，其结构参数一般是遵循JB/T 4174-92、JB/T 4175-92的规定。
<验证>时，可以自行确定换热器的管程及壳程的所有结构参数。
首先确定壳体内径，然后确定换热管的长度，再核实其他的结构参数，按<验证>来计算该换热器的传热及流阻性能情况。
HTRI管壳式换热器设计基础教程讲解
HTRI管壳式换热器设计基础教程郑州大学化工与能源学院2011年11月HTRI简介美国传热研究协会（Heat Transfer Research Institute）简称HTRI，主要致力于工业规模的传热设备的研究，开发基于试验研究数据的专业模拟计算工具软件，提供完善的产品、技术服务和培训。
HTRI帮助其会员设计高效、可靠及低成本的换热器。
HTRI Xchanger Suite是HTRI开发的换热器设计及核算的集成图形化用户环境，它包括以下几个部分：HTRI.Xist能够计算所有的管壳式换热器，作为一个完全增量法程序，Xist包含了HTRI 的预测冷凝、沸腾、单相热传递和压降的最新的逐点计算法。
该方法基于广泛的壳程和管程冷凝、沸腾及单相传热试验数据。
HTRI.Xphe能够设计、核算、模拟板框式换热器。
这是一个完全增量式计算软件，它使用局部的物性和工艺条件分别对每个板的通道进行计算。
该软件使用HTRI特有的基于试验研究的端口不均匀分布程序来决定流入每板通道的流量。
HTRI.Xace软件能够设计、核算、模拟空冷器及省煤器管束的性能，它还可以模拟分机停运时的空冷器性能。
该软件使用了HTRI的最新逐点完全增量计算技术。
HTRI.Xjpe是计算套管式换热器的软件。
HTRI.Xtlo是管壳式换热器严格的管子排布软件。
HTRI.Xvib是对换热器管束的单管中由于物流流动导致的振动进行分析的软件。
HTRI.Xfh能够模拟火力加热炉的工作情况。
该软件能够计算圆筒炉及方箱炉的辐射室的性能以及对流段的性能，它还能用API350对工艺加热炉的炉管进行设计，并完成燃烧计算。
在本次培训中，们以HTRI.Xist为主，介绍HTRI的使用。
一、换热器的基础设计知识1. 换热器的分类按作用原理和实现传热的方式可分三大类：即混合式换热器、蓄热式换热器、间壁式换热器，其中间壁式换热器按传热面的形状和结构分类：(1)管壳式：固定管板式、浮头式、填料函式、U 型管式(2)板式：板翅式、平板式、螺旋板式(3)管式：空冷器、套管式、喷淋管式、箱管式(4)液膜式：升降膜式、括板薄膜式、离心薄膜式(5)其他型式：板壳式、热管2.换热器设计标准：中国：GB 151 《管壳式换热器》美国：TEMATEMA—Tubular Exchanger Manufacturers Association (管式交换器制造商协会），TEMA标准就是该协会下属的技术委员会编制的一本关于列管式换热器设计、制造和检验的标准，是目前世界上使用最广泛的列管式换热器标准。
再放送专业小工具 管壳式换热器换热面积计算软件
再放送专业小工具管壳式换热器换热面积计算软件
再放送专业小工具——管壳式换热器换热面积计算软件是一款由再放
送开发的专业小工具软件，主要用于帮助工程师进行管壳式换热器换
热面积计算。
它可以让使用者以图形方式了解换热器结构，以及计算
换热器管壳式换热面积。
该软件基于管壳式换热器换热面积的规律，采用相应的模型和算法，
运用计算机图形技术，在保证计算精度的同时，实现了较为自然的图
形界面，从而提高了实际应用中的便捷性。
而且该软件还提供了换热
器换热面积的报表和图形输出，可以方便的让使用者查看管壳式换热
器换热面积的计算结果，方便快捷。
此外，这款小工具还包含管壳式换热器参数校核模块，涵盖了管壳式
换热器有关的参数校核，包括管壳式换热器的容积流量、管壳式换热
器的温差穿透系数、管壳式换热器的换热系数、管壳式换热器的换热
面积等，可以帮助使用者校核管壳式换热器的相关参数，更有利于提
高换热器的工作效率。
总之，再放送专业小工具——管壳式换热器换热面积计算软件是一款
非常有用的工具，能够帮助工程师快速准确的计算出换热器换热面积，为换热器的设计和应用提供可靠的计算和分析，大大降低开发成本和
提高工作效率。
管壳式换热器热力计算软件的开发
应用领域：石油、化工、制药、食品等工业领域 案例分析：某石化企业管壳式换热器优化改造项目，通过该软件计算，实现了能效提升和生产成本的降低。
测试目的：验证软 件的准确性和可靠 性
测试方法：单元测 试、集成测试、系 统测试和验收测试
测试内容：热力计 算、数据输入输出 、界面操作等
验证方法：与手工 计算结果进行对比 ，确保误差在允许 范围内
运行数据。
数据分析功能： 软件可以对采 集的数据进行 深入分析，包 括温度、压力、 流量等参数。
可视化界面： 软件提供直观 的可视化界面， 方便用户查看 和分析数据。
数据导出功能： 用户可以将分 析结果导出为 Excel或其他格 式的文件，方 便进一步处理
和分享。
软件支持用户根据实际需求自定义参数，满足不同场景的计算需求。 用户可以构建自己的模型，通过软件进行热力计算，提高计算效率和精度。 软件提供了丰富的模型库，用户可以根据需要选择合适的模型进行计算。 用户自定义参数和模型功能增强了软件的灵活性和适用性，提高了用户体验。
满足工程实际需求，提高换热器设计效率 实现自动化计算，减少人工干预和误差 界面友好，方便用户操作和学习 具备可扩展性和可维护性，便于未来功能升级和优化
算法的原理：介绍算法的基 本原理和计算过程
算法的选取：根据换热器热 力计算的需求，选择合适的 算法进行计算
算法的实现：详细说明算法 在软件中的实现过程和步骤
和个性化
预测未来软件 将更加注重用 户体验和易用
性
汇报人：
算法的优化：针对换热器热 力计算的特点，对算法进行
优化和改进
数据库类型：选择合适的数据库类型，如关系型数据库或非关系型数据库 数据模型设计：根据软件需求设计合适的数据模型 数据存储管理：实现数据的存储、备份、恢复和清理等功能 数据访问控制：设置合适的访问权限和角色，保证数据的安全性和完整性
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m2 kg/s/(m2)
/ / / / W/(m2)/K / / W/(m2)/K a 0.17 0.27 1.31
参数名称 一、操作/介质参数 低温介质 进口温度 出口温度 流量 平均温度 比热 热量 流体主体粘度 密度 热导率 K 近壁面粘度
管壳式换热器设计计算软件
符号
数据 管程 液体 32.00 38.00 64939.00 35.00 4.18 6944.06 0.80 1030.00 0.50 0.80
1158.38
W/(m)(K)
16.70 9.84 16.70 41.44
382.86
℃ ℃ ℃
W/(m2)/K
工况选择
2.00
2.00
Y
并流 逆流 单管程单壳程 双管程单壳程 698.28
壳程 0.03 353.74 9826.15 0.00 0.00 0.00 3668.40 0.73 1.00 2664.39 m 0.30 0.37 0.64
Ds
0.50
m 流向形式
nt
500.00
根
Do
0.03
m 换热器型式
Di
0.02
m
L
5.88
m 高温流体走管内
s
0.03
m
1.00
交错排列
B
0.28
m 直线排列
kt
17.00
W/(m)(K )
929.07
m2ห้องสมุดไป่ตู้
230.79
m2 换热裕度 %
六、校核计算
流通面积 质量流量 雷诺数 hi/(Cp.G) (Re>8,000) hi/(Cp.G) (Re<2,100) hi/(Cp.G) Re=2,100-8,000 预定雷诺数
校正因子 F1 校正因子 Fr W/(m2)/K 修正 hi
4
软件
数据 壳程 液体 80.00 39.00 39000.00 59.50 4.18 4935.88 0.90 1000.00 0.50 0.90
单位
℃ ℃ Kg/hr ℃ KJ/kg.C kw cP kg/m3 W/(m)(K) cP
管壁传热系数 管壁传热系数
管程 0.17 103.98 2599.45 0.00 0.00 0.00 382.85
6800.00
m2 流通面积 kg/s/(m2) 质量流量
/ 雷诺数 / Re>200K hi/(Cp.G) / Re=300~200K hi/(Cp.G) / Re<300 hi/(Cp.G) W/(m2)/K 预定雷诺数
单位 参数名称
高温介质 ℃ 进口温度 ℃ 出口温度 Kg/hr 流量 ℃ KJ/kg.C 比热 kw 热量 cP kg/m3 W/(m)(K ) cP
二、传热参数计算 总传热功率 实际总传热系数 计算总传热系数(无污垢) 对数平均温差(LMTD)
5939.97 1541.24 382.86 16.70
kw W/(m)(K 污垢损失传热 W/(m) )(K
) ℃
三、对数平均温差计算 对数平均温差(LMTD) 换热器型式 P
12.21
9.84 2管程1壳程
49.00
℃ 预定 修正后对数平均温差 M
四、总传热系数计算
1/U
0.00
五、列管换热器结构参数
参数名称
符号
数据
单位
工况选择
外壳直径 列管数 列管外径 列管内径 列管长度 管间距 列管排列方式 挡板间距 列管材质及导热系数 计算换热面积 设计换热面积