Excel在换热器设计中的应用
Excel在换热器设计中的应用实例——用Excel确定流体物性参数
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计算机在化工中的应用
解题思路：
• 在换热器设计中，确定冷热流体的物性参数是所有计算的基础。 但由于本题中中热流体（釜液）出口温度并未给定，因此定性 温度无法确定。 • 若要确定热流体（釜液）物性参数，首先必须求得其出口温度 T2，T2 可利用热平衡方程：Q=Whcph(T1-T2)=Wccpc(t2-t1)。 • 方程中Q为温度的函数，因此必须通过试差法确定 T2。求得热 流体出口温度，即可确定热流体定性温度，从而查物性数据手 册确定热流体相关参数。
图 1 3.3%（mol%）乙醇水溶液Cp随温度变化回归方程拟合过程（Excel截图）
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计算机在化工中的应用
用Excel求解热流体出口温度：
• 第二步，以冷流体（原料液）进出口温度的平均值作为定性温度，由物性数据手册 查得相关物性并输入 Excel表格。热流体的相关物性及热负荷数据用公式表示公式 （C14-C18）。利用“数据菜单——模拟分析——单变量求解”功能，将 C18 设为 目标单元格，目标值设为“0”，将 C13设为可变单元格，运行。
Excel在换热器设计中的应用实例
——用Excel确定流体物性参数
化工高工1201班 贾芳芳
计算机在化工中的应用
一 题目
二 求解思路
三 求解步骤
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计算机在化工中的应用
例：某有机合成厂的乙醇车间在节能改造中，为回收系统内第一萃 取塔釜液的热量，用其釜液将原料液从95℃预热至 128℃，原料液 及釜液均为乙醇和水溶液，其操作条件见表1，试设计选择适宜的 管壳式换热器。 表1 设计条件数据
基于Excel的换热过程计算
基于Excel的换热过程计算王会东;侯春光;鲁敏;张丹【摘要】概括了换热器设计计算的流程图,并以Microsoft Excel为工具,运用其滚动条、列表框等控件功能实现计算过程智能化,介绍其IF函数在条件判断和信息反馈等方面的应用以及换热组分物性参数的拟合方法,包括TREND函数、趋势线拟合及VBA多项式插值等.这些Excel功能的应用不仅实现了换热过程的自动计算和报警功能,同时保留了调节过程参数、设备选型的可操作性,既帮助学生理解换热器计算过程和设计原理,又解决手工计算工作量大、精度低以及专业设计软件忽略过程性的问题.【期刊名称】《赤峰学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(034)009【总页数】2页(P43-44)【关键词】换热器;MicrosoftExcel;设计计算【作者】王会东;侯春光;鲁敏;张丹【作者单位】赤峰学院化学化工院, 内蒙古赤峰 024000;赤峰学院化学化工院, 内蒙古赤峰 024000;赤峰学院化学化工院, 内蒙古赤峰 024000;赤峰学院化学化工院, 内蒙古赤峰 024000【正文语种】中文【中图分类】TQ021.21 引言几乎所有的化工生产过程均伴有传热操作，换热器是重要的化工操作单元之一.为使学生更深入地掌握换热器的计算原理、方法和步骤，通常在课程设计中有所涉及.以手工计算为主的传统课程设计[1]，工作量大，学生重计算，忽视对换热过程的深入理解.以Aspen Plus[2]等软件为主的设计计算方便快捷，但不利于初学者掌握计算原理和物理量之间的关联.胡轶等[3]只针对换热器迭代计算问题应用了Excel 的单变量求解功能.为此，本文基于Microsoft Excel 2010对换热器设计过程进行自动计算，把重点放在理解计算过程、掌握变量之间的关联和设备选型等方面，既减少计算量，又提高学生分析问题和解决问题的能力，还提高了学生应用信息技术提高工作效率的意识.2 换热器设计流程换热器设计可概括为两部分，一是根据已知条件计算换热面积，初步选定换热器结构；二是对换热器设计结果进行校核.其设计计算流程如图1所示.图1 换热器设计计算流程图3 基于Excel的换热过程计算本文在利用Excel的常用函数、图表拟合等功能基础上，结合Excel内嵌的VBA 开发工具、窗体、控件等，实现了换热过程的自动计算和报警功能.同时保留了调节过程参数、选型等可操作性.3.1 控件实现设计过程智能化在换热器设计过程中，经验参数、操作方式选择及设备选型时，使用Excel的控件功能添加滚动条、列表框等方式，简化计算流程，使整个设计过程更趋于智能、快捷化，同时给初学者以提示.这些控件可通过Excel工具栏中的开发工具调用.3.1.1 滚动条实现参数键入的提示换热器蒸发段和冷凝段的散热效率η值一般在7%～10%范围内.改变散热效率，冷物流实际获得热量、出口温度、物流在平均温度下的物性参数、对数平均温差等都随之改变.运用Excel控件中的滚动条（图2），设定滚动条的值域，改变单元格的数值，则引用此单元格地址的其他变量也随之变化.初学者对类似经验参数不熟悉，运用滚动条可明确参数范围，起到提示作用.此功能还可用于总传热系数K的取值、中心排管数的选型等.图2 Excel滚动条控件的应用3.1.2 列表框控件实现操作方式和设备选型计算传热推动力时，运用控件中的列表框（图3），结合IF语句或函数，实现换热器两端温差的计算.此功能还可用于换热器标准风速的选择、安全系数的设定、列管排布方式等.图3 Excel列表框的应用3.2 IF函数实现设计过程信息反馈利用IF逻辑语句或函数校验数值的合理性并发出警告，使设计人员迅速发现问题并修正.如烟气换热过程，若烟气出口温度高于入口温度，则以红色凸显单元格，并给出错误警告，如图4.所用IF语句为：IF(D4＞D3，“您所输入的温度值不合理”).类似的，可用于气体流速校核等.图4 IF函数实现信息反馈3.3 换热组分物性参数的拟合不同流体换热器，其密度ρ、比热cp、导热系数λ、黏度μ、普朗特数Pr等物性参数与温度彼此为映射函数，这在手动计算中是非常复杂的.用Excel的数据拟合、TREND函数、VBA多项式插值等功能轻松、准确地获得任意温度的物性数据.3.3.1 TREND函数线性拟合若物性参数满足线性关系，可调用Excel公式中的TREND 函数.图 5 所示，Know_y’s与Know_x’s分别是参数表中已知因变量与自变量的数据群，New_x’s是已知自变量的值，Const选中因变量单元格地址即可完成线性拟合求解.图5 TREND函数话框图3.3.2 趋势线拟合与公式调取联用以烟气换热为例，为获取定性温度下空气的密度，可利用空气的密度、温度数据[4]绘图，添加趋势线拟合，得图6.再调用拟合公式计算定性温度下的空气密度.图6 干空气密度温度拟合曲线图3.3.3 Excel内嵌VBA插值计算常见的多项式插值方法有Newton插值法、Lagrange插值法等.本文采用了线性内插法，即在Excel工作簿中逐个比较定性温度与物性参数数据表中温度值，当定性温度介于两个已知温度之间时，利用插值公式计算定性温度下的密度.以计算烟气定性温度下密度为例，VBA代码如下：Dim i As Integer‘定义一个整型变量Dim Sheet1,Cells(16,2)As Single‘定义一个单精度浮点型变量T=Sheet1.Cells(11,5)Private Sub按钮_Click()‘控件“计算”按钮If 0＜T＜1200 ThenFor i=7 To 31‘从第7行开始，截止到31行If T＞Sheet2("烟气物性参数表").Cells(i,2)and T＜Sheet2("烟气物性参数表").Cells(i+1,2)Then‘循环语句，判断定性温度介于参数表温度的两个参数中间T1=Sheet2("烟气物性参数表").Cells(i,2)T2=Sheet2("烟气物性参数表").Cells(i+1,2)ρ1=Sheet2("烟气物性参数表").Cells(i,3)ρ2=Sheet2("烟气物性参数表").Cells(i+1,3)Sheet1.Cells(16,2)=Round(（ρ1-ρ2）*(TT1)/(T2-T1)+ρ2,3)‘返回值保留小数点后3位数字（密度随温度升高而降低：ρ1＞ρ2）End IfExit ForNext iρ=Sheet1.Cells(16,2)‘地址（结果）引用ElseSheet1.Cells(11,5)="不在物性参数表范围中"End IfEnd Sub定性温度 T 为260℃时，T1=250，T2=300，ρ1=0.674，ρ2=0.615，插值计算的密度值为0.662，分段趋势线拟合计算结果为0.663，较吻合.4 结论为帮助学生理解换热器计算过程和设计原理，本文以MicrosoftExcel为工具，解决手工计算工作量大、精度低以及专业设计软件忽略过程性的问题.本文介绍了换热器设计计算的流程、运用Excel的滚动条、列表框等控件功能实现计算过程智能化的方法、IF函数在条件判断和信息反馈等方面的应用以及换热组分物性参数的拟合方法，包括TREND函数、趋势线拟合及VBA多项式插值等.这些功能的应用不仅实现了换热过程的自动计算和报警功能，同时保留了调节过程参数、设备选型的可操作性，既提高学生分析问题和解决问题的能力，又提高了学生应用信息技术提高工作效率的意识.Excel可广泛适用于其他操作单元及化学反应工程等相关领域的计算过程.为更好地实现计算过程的智能化及自动化，还可以利用Excel的窗体功能建立可视化界面，实现人机互动.【相关文献】〔1〕王国胜.化工原理课程设计[M].大连:大连理工大学出版社,2006.〔2〕杨波,胡亦锋,赵文剑.Aspen Plus软件在计算换热器热负荷中的应用[J].浙江化工,2017,48(04):26-27.〔3〕胡轶,齐鸣斋,李少萍,等.Excel单变量求解功能在换热器中的应用[J].电子技术与软件工程,2013(08):54.〔4〕柴诚敬,贾绍义.化工原理（上册）[M].北京:高等教育出版社,2016.。
ggh间接换热器计算 excel
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要计算间接换热器的换热量，可以使用Excel进行计算。
下面是一种简单的方法：
1. 打开Excel，并在第一列输入不同的换热面积（A列）和换热系数（B列）。
分别输入标题“换热面积（m²）”和“换热系数（W/m²·K）”。
2. 在第三列（C列）输入表面温度差（ΔT）。
输入标题“表面温度差（K）”。
3. 在第四列（D列）计算换热量（Q）。
使用公式Q = A * B * ΔT，其中A是对应的换热面积，B是对应的换热系数，ΔT是对应的表面温度差。
4. 根据需要，在第五列（E列）输入其他相关参数，如流体的热导率、流量等。
5. 在最后一行，计算总换热量。
可以使用SUM函数来计算第四列中所有换热量的总和。
6. 根据输入的数据和公式，Excel将自动计算每个换热面的换热量，并求出总换热量。
这是一个简单的例子，你可以根据实际情况进行修改和扩展。
换热器两管程Excel 工作表2222
名称符号数值废水入口温度t1'55废水出口温度t1'’35供水入口温度t2'20供水出口温度t2'’30废水流量q m1=3000*1000/(24*3600)34.72供水流量q m269.44管程工艺废水定性温度为t1=（55+35）/2=45 以下为45度水的有关物性ρ1990.15μ10.00060135c p14174λ10.6415Pr1 3.925壳程市政供水定性温度为t2=（20+30）/2=25 以下为25度水的有关物性ρ2996.95μ0.00090275c p24178.5λ20.6085Pr2 6.22估算传热面积热流量φ12898425.6供水流量q m269.36521718与前估算的值基本相同，证明估算供水流量正确平均传热温差Δt m19.6初选传热系数K1100初算传热面积A估134.4353247工艺结构尺寸选用Φ25×2.5mm的碳钢传热管外径d o0.025内径d i0.02选取管内流速u11单程传热管数N s111.6199081取整N s112单程传热管长度L15.29064202按单管程设计，传热管过长，宜采用多管程结构。
根据换热管规格标准，选取换热管长l9热交换器管成数N p 1.698960225取整N p2传热管总根数n224平均传热温差和壳程数P0.285714286R2查表温差修正系数Ψ0.9平均传热温差Δt m17.64传热管排列和分程方法采用组合排列法，即在每程内按三角形排列，各半两侧按正方形排列。
管间距P0.032隔板中心道理其最近一排管中心距离Z0.022两程相邻管的管心距为0.044m管壳直径管板利用率η0.75壳体内径D0.580674367圆整取到标准可取D=0.5m D0.7折流板采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的20%圆缺高度h0.14折流板间距B0.7取标准值B0.7折流板数目N B11.85714286取整数N B12接管管程接管内流体流速u11接管内径D0.21135111圆整后可取管内径为D10.3壳程接管内流体流速u21接管内径D20.297874509圆整后可取管内径为D20.3热交换器校核传热面积校核管程传热系数流通截面积A i0.035168流体流速u i0.997082408Re i32834.82652属于湍流，计算管程对流传热系数h i4561.568283壳程流通截面积传热当量直径d e0.02壳程流通面积A o0.1071875流体流速u o0.649818682Re o17940.64621μw0.0008015粘度校正（μ/μw)0.14 1.016793956h o4476.862785污垢热阻和管壁导热管内侧热阻R i0.00012关外侧热阻R o0.0000862热导率λ50总传热系数K1267.178467传热面积校核热交换器需要的传热面积A'129.6659039热交换器实际传热面积A158.256A/A' 1.22049047压降校核管程阻力λ0.023504596Δp15205.931042每程回弯中因摩擦阻力引起的压力损失Δp21476.571082管程总压力F t 1.4N s1N p2ΣΔp i18711.00595壳程阻力F0.5f o0.535913777n c16.4632925取整n c16流体横向流过管束的压降Δp'11731.56709流体流过折流板缺口的压降Δp2’3788.787716F t 1.15ΣΔp o17848.40802以上计算表明，设计的换热器压力损失小于0.03MPa，符合公式1111()m p q c t t φ'''=-热管长l为9mm m t t ψ∆=⋅∆0.2×D1×Do A n d lπ=1/40.3164Re λ-=12()i t s p p p p FN N ∆=∆+∆∑0.2285.0Re o o f -=0.51.1c n n =，符合要求。
基于一般Excel操作的精确分段传热计算
基于一般Exce I操作的精确分段传热计算周兵（合肥通用机械研究院有限公司）摘要分析指出精确分段传热计算的重点在于介质当地物性的引用和分段计算的实现，提出一种基于Excel一般操作的物性即时引用方案和分段计算的实现方案，对比分析了几种传热计算中对物性的处理方法,同时针对常规换热给出了适宜的分段数量建议。
结果表明：笔者提出的方案在计算成本、效率及效果等方面具有显著综合优势,可以为日常换热设计提供借鉴。
关键词传热精确设计分段计算热物性Excel中图分类号TK39文献标识码A文章编号1000-3932（2020）05-0429-06Excel强大的计算、统计、绘图功能可以为日常办公和计算工作提供良好的解决方案。
在传统的换热器教学或工程实践中,利用Excel编制计算程序是广大设计人员的基本选择⑴。
随着传热精确设计要求的提高,对传热模型精确性和传热介质当地物性计算提出了更高的要求。
基于有限体积元的数值计算极大推动了传热学的应用拓展,但该方法学习、计算乃至软件采购的成本都很高-利用一定数量的传热分段计算可从逻辑上有效弥补上述不足,相关文献也提到基于分段理念的换热设计实现，但都需要专门软件或编程技能，构成了相当的学习和计算成本W笔者提出一种基于Excel一般操作的物性即时引用和分段传热计算的通用方案,该方案兼顾计算的准确性和经济性,对提高行业人员日常设计技能具有积极意义。
1传热精确计算问题分析1.1问题的提出传热精确设计主要需要解决温度引用和分段实现两个技术问题,前者是指对当地温度（压力）条件下的物性数据的准确引用,后者强调一种技能和成本的平衡。
图1为某物性包计算的甲烷在6MPa压力下主要热物性曲线,可以看出,四大物性在整个温度区间呈现非常不规则的变化过程,其中导热系数和粘度的变化相对平缓,而密度和比热的变化则十分剧烈。
传统物性处理需要根据每条物性曲线拐点进行分段和整体平均,然而针对拐点的判断受主观影响很大。
75个电气计算excel表格
75个电气计算excel表格Excel表格是一种非常实用的电子表格软件，能够帮助我们简化复杂的计算和数据处理工作。
在电气工程领域，也有许多常见的计算需求，比如电线尺寸计算、电路电压降计算等。
为了方便工程师和学习者进行电气计算，本文将介绍75个电气计算Excel表格，帮助读者提高工作效率。
一、电线尺寸计算1. 线规计算表格：根据电流和导线长度，计算所需的线规（电线截面积）。
2. 电压降计算表格：根据电流、导线长度和电阻率，计算电线的电压降。
3. 电缆尺寸计算表格：根据电流、电缆长度和电缆电阻，计算所需的电缆尺寸。
4. 最大载流量表格：根据导线材料和环境温度，给出不同线规导线的最大载流量。
5. 三相电容电流表格：根据三相电容电流公式，计算给定电压和电容的电流。
二、电路计算6. 平衡三相负载计算表格：根据三相负载的功率和功率因数，计算三相电流和总负载功率。
7. 电阻电容并联计算表格：给定电阻和电容值，计算并联电路的等效电阻和等效电容。
8. 电流分配计算表格：根据电流的分配比例和总电流，计算各个分支电路中的电流。
9. 电源容量计算表格：根据负载功率和电源电压，计算所需的电源容量。
10. 电路电压计算表格：根据电流、电阻和电源电压，计算电路中的电压。
三、照明设计计算11. 照明亮度计算表格：根据照明灯具的光源和照明面积，计算照明亮度。
12. 照明功率密度计算表格：给定照明面积和所需照明亮度，计算所需的照明功率密度。
13. 照明电流计算表格：根据照明灯具的功率和电源电压，计算照明电流。
14. 照明电阻计算表格：根据照明电压和照明电流，计算照明电阻。
15. 照明传感器布置表格：根据照明感应范围和灯具布置情况，计算照明传感器的布置数量和位置。
四、电机参数计算16. 电机功率因数计算表格：根据实际功率和视在功率，计算电机的功率因数。
17. 电机效率计算表格：根据输入功率和输出功率，计算电机的效率。
18. 电机功率计算表格：根据电流、电压和功率因数，计算电机的功率。
基于EXCEL加热炉热平衡计算软件设计
---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 基于EXCEL加热炉热平衡计算软件设计摘要：加热炉是热轧厂内不可缺少的设备，其工作状态将对热轧产品质量和生产成本产生直接的影响。
目前，尽管整体上国内冶金企业中加热炉的自动控制水平已有很大提高，但仍有一定数量的加热炉的控制水平比较落后，难以保证钢坯的加热质量，同时还造成燃料浪费及烟气污染环境等问题。
为了解决这些问题，提高加热炉的控制水平，我会在EXCEL环境下开发一个对连续式加热炉中的诊断软件，帮助企业更好管理。
关键词：加热炉；自动控制；环境；控制水平；诊断软件10369A Diagnostic Software Of Continuous Furnace In Excel EnvironmentAbstract: The heating furnace is the Indispensable equipment of the factory, Its working status directly impact1 / 26on product quality and production cost of hot rolled. At present, although the level of The automatic control of domestic metallurgical enterprises’ heating furnace Has been greatly improved, but there are a certain number of heating furnace control level is relatively backward, it ensure the quality of billet heating, at the same time it also brings the problems such as waste fuel and smoke pollution of the environment. In order to solve these problems and improve the control level of heating furnace, I will develop a diagnostic software of continuous furnace in EXCEL environment to help enterprises to better management.Keywords:The heating furnace; Automatic control; Environment; Control level; Diagnostic software目录摘要iAbstracti---------------------------------------------------------------范文最新推荐------------------------------------------------------ 目录ii1绪论11.1课题背景及意义11.1.1目前国内外能源消耗状况11.1.2国内外炉窑发展状况31.1课题背景及意义选取科学的计量与对比测试方法是进行热工测定的基本前提。
Excel在工程数据处理中的运用
Excel电子表格在工程数据处理中的运用摘要：通过对化工工艺过程计算的几个较为常见的数据处理方法的讲解，介绍了Excel电子表格在工程数据处理方面应用和工程数据处理的基本方法，阐明了在用Excel电子表格等有效手段对化工过程数据进行处理的优越性。
关键词：Excel电子表格；工程数据、运用Excel电子表格是一个功能强大的电子表格软件，是Microsoft Office办公系列软件的重要组成部分。
由于它具有强大的数据处理计算与分析能力，而且有丰富的命令和函数，它可以把数据用各种统计图表的形式表现出来，被广泛的应用于各种领域中。
在我们化工工艺计算中可以通过Excel电子表格对某些过程进行编程计算，可以提高工作效率降低计算强度，但我门在编程的过程中往往会遇见一些工程实验数据，它们均为通过因次分析法实验做出的双曲线图表，这些数据只能通过一对一的查图得出相应的数据，因此就很难通过编程将一个过程自动的进行计算，因此如何将双曲线图表等复杂的数据归拟为一个数学模型就成为利用Excel电子表格进行工艺计算的关键所在。
我们以换热器工艺计算中的垂直管内冷凝膜传热系数为例讲解如何利用Excel电子表格这样将双曲线图表进行数学归拟。
1、根据双曲线图表的结构组成确定数据处理方案由于工程计算中众多的双曲线图为无规则线形，它们大多由直线、抛物线、曲线等多线形共同组成，因此为了准确归拟，我们应该化整为零，将具有相同属性的线形分离出来单独分别归拟，最后在利用编程中的条件命令将若干独立的公式设定进去，这样就可以达到预期目的。
图1为垂直管内冷凝膜传热系数图，从此曲线图可以看出呈折线状态并在折点两边各呈直线状态，为了提高数据归拟的准确性可以将此曲线以折点为界限分成两部分直线分别进行数学归拟，在最终编制计算程序时利用条件命令将两个归拟公式设定进去。
1.1、将此曲线折点左边单独分离开得到曲线1，其两端端点坐标查图得；（100，0.4）；（1895，0.163）。
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７ ０ ｇｈ 进 口温度 ３ ００ ０ｋ／ ， ２℃ 。选 择适 宜 的 列 管 式 换 热 器 并 进 行 核算 。
３ ２ 用 Ｅ ｃｌ ． ｘ ｅ 计算 壁温
７）
性 温度无法确定 。若要确 定热 流体 （ 液 ） 釜 物性 参数 ， 先 必须 首
第 一 步 ： 过 物 性 数 据 手 册 查 得 该 乙 醇 溶 液 不 同 温 度 下 通
作 者 简 介 ： 建 章 （９ ４一） 男 ， 教 ， 要 从 事 煤 化 工 方 面 教 学 和 研 究 。 祝 １８ ， 助 主
Ｚ ＨＵ Ｊａ —ｚ ａ ｇ ｉｎ — ｈ ｎ
（ ａｉｇｏｅ ｇＶ ｃ ｔ ｎｌ ｎ ｅｈ ｉａ Ｃ ｌ ｇ ， ｉｊ ｎ ｏｌ ８ １０ ，Ｃ ｉａ Ｂ ｙｎｕ ｌ ｏａ ｏ ａ ａ ｄＴ ｃ ｎｃｌ ｏｌ ｅ Ｘ ｎｉ ｇＫ ｒ ４ ０ ０ ｈｎ ） ｎ ｉ ｅ ａ ａ
一
单变量求解 ， Ｃ ５为 目标单元格 ，２ 以 ２ Ｃ ４为可变单元格 ， 设定 目标 值为 ０ 确定 即可求 得 ｔ。 ，
图 ２ 热流体 （ 釜液 ） 口温度 ． 出 ｒ ２求解过程（ ｘｅ 截图） Ｅ ｃｌ
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２１ ０ １年 ３ ９卷 第 ｌ ８期
广 州化 工
・９・ ３
ｃ ， 利用 Ｅ ｃｌ 曲线拟合功能 ， 值 并 ｘｅ 的 获得其 ｃ 随温度 变化 的 回 归方程 如图 １ 。该 乙 醇水 溶 液 的 ｃ 温 度 变 化 回归 方 程 为 ： 随
Ｃｐ ：１ Ｘ １ ｔ 一０． ００ ０一 ０ ６ｔ ＋ ４． ０５１ ６ Ｒ ＝０． ９ ９ ５８
数据处 理能力 ， 能较 大程 度提高换热器设计效率 ， 并具有较强 的直观性 。
关键 词 ：ｘｅ 列管式换热器； Ｅｃ ； ｌ 设计； 化工原理
Ａｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｃ ｌ ｏ ｓｇ ｉ ｆ Ｈ ｅ ｔＥｘ ｈ ｎ ｅ ｐｌ ｔｏ ｆ Ｅｘ ｅ ｎ Ｄｅ ｉ ｎ ｎｇ ｏ ａ ｃ ａ ｇ ｒ ｃ
果。
求得热流体 出 口温度 ， 即可确定热 流体 定性 温度 ， 从而查 物 性数据手册确定热流体相关参数 。
３ 用 Ｅ ｃｌ 算 相 变 传 热 过 程 中的 壁 温 ｘｅ计
３ １ 应 用实例 ．
某化 工企业用立式列管式冷凝器 冷凝 ５ ． １７℃ 的正戊烷 ， 冷 流体为井 水 ， 凝 液 于饱 和温 度 下 离 开冷 凝 器 。井水 流量 为 冷
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２ 用 Ｅ ｃｌ 定 流体 物 性 参 数 ｘｅ 确
２ １ 应 用 实 例 ．
某 有机合成厂的乙醇车间在节 能改造 中， 回收 系统 内第 ・ 为 萃取塔釜液的热量 ， 用其 釜液将原 料液从 ９ ５℃预 热至 １８℃ ， ２ 原 料 液及釜液均为 乙醇 ， 水溶液 ， 其操 作条件列表如表 １ 。
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（ ４）
试 设 计 选 择 适 宜 的管 壳 式 换 热 器 。
２ ２ 用 Ｅ ｃｌ ． ｘ ｅ 求传 热 量 Ｑ 及釜 液 出 口温度 Ｔ
在 换 热 器 设 计 中 ， 定 冷 热 流 体 的 物 性 参 数 是 所 有 计算 的 确
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ｆ ｉ ｔｔ 嚣ｌ Fra bibliotek 基 础 。 但 由于 本 例 中热 流 体 （ 液 ） 口 温 度 并 未 给 定 ， 此 定 釜 出 因
０３Ｒ ＝２ ‘ｉ。 求 得其 出 口温度 Ｔ ，ｒ 可 利用公 式 （２）求得 。公式 （ ）中 ｃ ． ０３ ｐ（ ０ ２ ．等ｄ ） ０ ｉ ｕ ｒ ２ ２ 为 温度的 函数 ， 因此必须通过试差 法确 定 Ｔ 。热 流体 （ 液 ） 性 釜 定 － ６（ （） “ ｏ等 ． ÷ （ 温 度 Ｔ 求 解 过 程 的 Ｅｘｅ 实 现 步 骤 如 下 ： （ ６ ） ｃｌ
在本 例换 热器的设 计过 程 中， 前部 分设计 计算 与 实例 一相 同。定性 温度 的确定同样采 用 Ｅ ｃｌ ｘｅ 曲线 拟合 及单 变量求 解功 能即可解决 ， 计算 过程 这里不 再赘 述。其他计 算 过程 按照 系列
标 准换 热器选用的设计步骤进行 即可 ， 计算过 程和结果 见表 ３ 。 由于该传 热过程属于相变传热 ， 换热 系数是壁 温 ｔ 的函数 ，
ｆ） ａ ｘ ｍｐ ｅ （ ｎ ｅ ａ ｌ ．Ｔｈ ｅ ｕｔ ｎ ｉ ａｅ ｈ ｔｔ ｅ Ｅｘ ｅ ｗｅｆ ｌｆ ｎｃｉｎ ｌｂ ａ ｙ ａ ｄ ｄａａ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｂｉ ｔ ａ ｍｐｒ ｖ ｈ ｒ ｅ ｒ ｓ ｌｓｉ ｄ ｃ ｔ ｄ ｔａ ｈ ｃ ｌｐｏ ｒｕ ｕ ｔｏ ｉ ｒ ｒ ｎ ｔ ｒ ｃ ｓｉ ｇ ａ ｌ ｙ ｃ ｎ ｉ ｉ ｏ ｅｔ ｅ ｄｅ ｉｎ ｅｆｃｅ ｃ ｅ ｒ ｅ ｏ ａｇ ａ ｘ ｈ ｎ ｅ ｎ ａ ｔｏ ｇ ｖ ｓ ａ ． ｓｇ ｆｉｉ ｎ ｙ ｄ ｇ ｅ ｆｌｒ ｅ ｈｅ ｔｅ ｃ ａ ｇ ｒａ ｄ ｈ ｄ ｓｒ ｎ ｉｕ １
－
３・ ８
广州化工
２ １ 年 ３ 卷第 １ 期 ０１ ９ ８
Ｅ ｃｌ 换 热 器 设 计 中 的 应 用 ｘｅ 在
祝 建 章
（ 巴音 郭楞 职业 技 术 学院 ，新疆 库 尔勒 ８ １０ ） ４００
摘 要 ： 以实际生产工艺过程为实例 ， 介绍了用 Ｅｃｌ ｘｅ进行列管式换热器设计的方法。结果表明， 利用 Ｅｃｌ ｘｅ强大的函数库和
表 １ 设 计 条 件 数 据
１ 传 热 计 算 主 要 公 式 ’
传热速率方程 ： Ｑ＝
（） １ （） ２ （） ３
热平 衡方程 ： ｃ Ｔ 一 ） ｃ ｔ一ｔ） Ｑ＝ （ ｉ ＝ （ 。 平均传热温差 ： ｆ △ ＝
总系 ｄ １ 传数 豫 热 …
第二 步 ： 以冷流体 （ 原料 液） 、 进 出口温度 的平 均值作为 定性 温度 ， 由物 性 数 据 手 册 查 得 相 关 物 性 并 输 入 Ｅ ｃｌ 格 如 图 ２ ｘｅ 表 。 由公式 （ ） ２ 在单元格 Ｃ ５和 Ｃ ６中分别 编辑公 式 “＝Ｃ １ １ ２×Ｃ ７× （ ４一Ｃ ） 和 “＝ １ Ｃ ３” Ｃ ０×Ｃ ４×（ １ 一Ｃ ２ ” 将 第 一 步 拟 合 所 得 １ Ｃ １ １） ， ｃ 随温度变化 回归方 程输 入单 元格 Ｃ ４， 。 １ 在单 元格 Ｃ ３和 Ｃ ７ １ １ 中分别编辑公式 “＝（ １ Ｃ １＋Ｃ ２ ／ ” １ ） ２ 和“＝Ｃ ６一Ｃ ５ 。利 用工 １ １” 具菜单中单变量求解 功能 ， Ｃ ７设 为 目标单 元格 ， 将 １ 目标值 设为 “ ” 将 Ｃ ２设为 可变单元 格 ， ０ ， １ 确定运 行 即可获 得如 图 ２所示 结
Ａ ｂｓｒ ｃ ：Ｔｈ ｔ ｏ ｆＥｘ ｅ ｎ ｔ ｂ ｅ ｔｅ ｃ ｎ ｅ ｅ ｉｎ ｗａ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ， ｔｋ ｎ ｈ ｃ ｕ ｌ ｐ ｏ ｃｉ ｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ｔａ ｔ ｅ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｃ ｌｉ ｕ ｅ ｈ ａ ｘ ｈａ ｇ ｒｄ ｓｇ ｓ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ａ ｉ ｇ ｔ ｅ ａ ｔ ａ ｒ ｄｕ ｔｏ ｒ ｃ ｓ
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而确 定 壁 温必 须 已 知 换 热 系 数 。 因 此 ， 换 热 器 设 计 过 程 中 壁 该 温 的 求解 需 用 试 差 法 Ｊ 根 据公 式 （ ） （ ） 分 别 在 表 ３ 中单 。 ８和 ９ ， 元 格 Ｆ １Ｅ ４、 ２ ２ 、２ Ｈ ４和 Ｃ ５中编 辑 公 式 “＝ ． １ ．５×（ ３ ＾． ２ ９８＂ ２ ０ Ｅ ）ｏ ５ ×（ ３ ．５×（ ５×１０ ）０ ２／ １ ）０ ２／ Ｆ ３ ＾． ５ （ ３ Ｈ ） ７ Ｃ ００ ＾．５ （ ４ ．５ （ １ ）ｏ ２ ／ Ｄ ７ Ｃ ４ ．５×１ １ ” “ ＝（） ２ ）０ ２ ．３ 、 Ｉ ３一Ｃ ４ ／ １ Ｆ １＋１ ２ ” “ ＝ ２ ） （／ ２ ） ）、 ２ （２ Ｃ ４一Ｄ ） （／ ２ ４ ／ １ Ｆ０＋Ｇ ２ ” “＝Ｅ４ 一Ｈ ４ 。选 择 工 具 栏 中 ２）和 ２ ２”