管壳式换热器计算软件
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。
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
HTFS简介
在工程设计过程中，加热炉模拟计算工具的选择对今后生产过程的效益会有很大的影响。
辐射段或对流段换热面积选择过大或过小、计算不准确的系统、格外难用的模拟工具、承受格外简洁出错的手工输入物性数据等……，这些都会严峻影响装置的生产力量，增加设备制造及装置生产本钱。
正确的选择就是：选择一共性能优良、构造先进、有大量用户群体、且经过多年实践用户反映良好的软件，为今后进展供给良好的保证。
HTFS 原是英国 AEA 工程询问公司的一个子公司， 1997 年AEA 公司和加拿大 Hyprotech 公司合并， Hyprotech 成为AEA 的一个子公司，原 HTFS 公司由 Hyprotech 接收、合并。
HTFS 系列软件创始于 1967 年，在世界同行业中始终处于领先地位，具有 30 多年的进展史。
AEA 技术工程软件公司始终致力于提高工艺生产过程的生产效率及经济效益，这一过程始终贯穿于设计、生产操作、工艺改造等各个环节。
在传热系统领域，世界著名的产品HTFS ，它的进展历史、世界各国的公认度、根底理论的争论和专家们的力量都是世界一流的。
由于将流程模拟软件 HYSYS 中功能强大的流体物性计算系统引入 HTFS 系列软件，所以一代的 HTFS 具有功能强大的物性计算系统。
该系统有 1000 多种纯组分，可选择各种状态方程、活度系数法、或其他 HYSYS 流程模拟软件具有的方法。
HTFS 软件可以在奔腾 200 以上的 PC 上运行，要求系统内存大于 64MB ，操作系统为： WindowsNT/2023/98/95 。
2023 年 7 月， Hyprotech 公司与 AspenTech 公司合并，Hyprotech 成为 AspenTech 公司的一局部。
HTFS.TASCHTFS.TASC 是世界上格外优秀的管壳式换热器软件，早在80 年月初就已进入中国。
原会员用户普及化工及石化业。
以计算准确性和工程有用性而著名。
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。
如何用HTRI核算换热器
对用户要求高
使用HTRI软件需要一定的专业知 识和经验，对于初学者来说可能 存在一定的学习难度。
软件更新和维护成
本高
随着技术的不断发展和换热器设 计的不断改进，HTRI软件需要不 断更新和维护，这可能会增加一 定的成本。
对计算机性能要求
高
HTRI软件需要进行大量的计算和 模拟，对计算机的性能要求较高 ，可能需要较高配置的计算机才 能流畅运行。
传热原理
换热器的传热原理基于热力学第一定律和第二定律，即热量 总是自发地从高温物体传向低温物体，且传热过程伴随着能 量的转化和损失。
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换热器的结构形式和主要部件
结构形式
换热器的结构形式多种多样，常见的有管壳式、板式、螺旋板式等。不同结构 形式的换热器具有不同的优缺点和适用范围。
主要部件
换热器的主要部件包括传热元件（如管束、板片等）、壳体、封头、接管、法 兰、支座等。这些部件共同构成了换热器的整体结构，并影响着其传热性能和 使用寿命。
材质、波纹形式、板间距等。
B
C
D
核算压降和流动性能
根据流体的流动状态和板式换热器结构， 核算压降和流动性能，确保换热器在设计 条件下能够正常运行。
核算传热性能
利用HTRI软件中的板式换热器计算模块， 输入设计参数和物性参数，计算传热系数 、热流量等关键例三：空冷式换热器的核算
和运行管理。
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02
HTRI软件介绍
2024/1/26
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HTRI软件概述
HTRI（Heat Transfer Research Inc. ）是一家专注于换热器设计和分析的 软件公司，其开发的HTRI软件是换热 器设计领域的行业标准。
HTRI软件基于先进的计算方法和丰富 的经验数据库，能够准确预测换热器 的性能，帮助工程师高效地进行换热 器设计。
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
用ANSYS和FLUENT进行管壳式换热器整体分析
用ANSYS和FLUENT进行管壳式换热器整体分析利用数值模拟计算软件进行管壳式换热器的流体力学和传热性能计算及评估已经成为开发和研究管壳式换热器的重要手段之一，由于结构和流道复杂，导致准确地进行换热器的流体力学性能和传热性能计算和评估有一定的困难。
而对换热器的结构性能进行准确分析一般都需要进行流固耦合模拟，如果要同时进行换热器的流体流动与传热和结构性能分析就更加困难。
般利用已知的平均温度或利用已知的换热（膜）系数对几何结构模型加载，而这些已知条件通常来源于手册提供的数据或者经验数据，并非来源于严格的换热器流体力学与传热工艺的数值计算，因此是产生结果计算偏差的主要原因之一。
目前文献对于给定工艺条件下管壳式换热器的整体温度场研究的并不多，由于准确的温度场是研究温差应力及其危害的前提，因此本文利用FLUENT 和ANSYS 软件对一台固定管板换热器的约束构件之间的整体结构在正常运行工况下的数值模拟问题进行了研究，首先从计算流体力学与传热的角度出发，利用FLUENT 软件进行换热器流体流动与传热的工艺状况数值模拟。
然后把FLUENT 软件的数值模拟结果导入ANSYS中作节点插值，完成温度场的重建，作为进行换热器的热分析以及结构分析的边界条件。
从而实现了管壳式换热器的FLUENT 和ANSYS 联合仿真模拟，综合整个过程可以很好地完成同一条件下换热器的流体力学与传热和结构性能分析，使得换热器的工艺性能计算与结构分析计算完整地结合在一起，计算精度更高。
1 CFD数值模拟本文研究的换热器结构示意如图1所示，在对实际结构进行合理简化的基础上，以影响流动和传热的主要结构建立了某固定管板式换热器温度场数值计算模型，采用分段模拟、整体综合的方法，利用FLUENT软件对该换热器在正常操作工况下的流动与传热情况进行数值模拟[8] ，得到计算流道上有关各个构件的壁温场分布。
图1 换热器结构示意图CFD模型正常工作状态下换热器的管程介质为饱和水蒸汽，蒸汽温度为110℃。
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原始数据
G2m^3/d600进口水温度t2'℃95出口水温t2"℃75油水混合进口温度t1'℃20油水混合出口温度t1"℃45壳体内径Ds m1管子外径do m0.025管子内径di m0.017管子长度l m5定性温度和物性参数计算
水定性温度t2(t2'+t2")/2℃85ρ968.55
λ0.677
v 3.455E-07
a0.000668
Pr 2.08油水定性温度t1(t1'+t1")/2℃32.5ρ939.925
λ0.3821625
v 6.91718E-05
Pr839.82125换热器效率90%设计传热量Q0460592.4531冷却水量G219544.23422
逆流平均温差ΔTn(Δtmax-Δtmin)/(ln(Δtmax/Δtmin))℃49.11105006试选传热系数K0118初选传热面积F079.47958493总管子数Nt A/(π*d0*l)202.4957578
管程换热系数
管程流通面积a2(Nt/2)*(π/4)*di^20.022913365管程流速w2G2/(a2*ρ*3600)0.303073968管程雷诺数Re2ρ*w2*di/u214912.4673管程换热系数h216674.05889
壳程换热系数
壳程流通面积a1π/4*(Ds^2-Nt*d0^2)0.154822852壳程流速w10.036204208壳程当量直径de(Ds^2-Nt*d0^2)/(Nt*d0)0.039054765壳程雷诺数Reρ*w2*di/u24092.465489 Nu42.0365279
h1728.687767
水侧油污r20.00034
油水混合物油污r10.00017
铁管43.2传热系数K117.842643
N015.63393744
s0.03125
Ds0.56875
202
湍流Nu=741.7237 200
<2100层流
16。