空气冷却器热工计算-htri计算结果(180进气)
2012-12-06换热器培训HTRI Introduction
HTRI 简介
HTRI Introduction
华南理工大学化工学院 陆恩锡
0、换热器 英文准备知识
换热器基本英文词汇
Shell side, side tube side, side tubesheet;
换热器基本英文词汇
Air cooled heat exchanger
风机、跨
One bay unit
单跨空冷器组
Induced draft, forced draft;
引风式，鼓风式
Longitudinal pitch
纵向间距
1
2012‐12‐3
换热器基本英文词汇
Transverse pitch
换热器基本英文词汇
flooded evaporator
HTRI 物性数据输入-案例3
混合物物性输入---以N2 性质输入为例
HTRI 物性数据输入-案例4
通过多重表格输入物性---再沸器
冷侧为汽油，其性质由多重表格输入。 冷侧为汽油 其性质由多重表格输入
热侧为水蒸气，定义库组分即可。 多 重 表 格 主 要 输 入 物 料 的 基 本 物 性 （分子量、粘度、导热系数、比热及 热负荷与物料汽化率关系等） 这一 热负荷与物料汽化率关系等），这一 方法输入物性是比较准确的，一般至 少需要输入3 个温度点的物性。
HTRI 物性数据输入-案例3
混合物物性输入---输入组分重量分数
xylene对二甲苯，NC5正丁烷 。 物性输入定义为：component by component。 Heat release 定义为： program calculated。 Component中定义组分为：分别定义上述个 组分，并输入质量分数。 再输入这3个组分的 MW, Tc, Pc, Zc。
HTRI手册[1]
![HTRI手册[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/cc0c811210a6f524ccbf85f4.png)
HTRI Exchanger 使用手册一、换热器的基础设计知识1.1 换热器的分类1．按作用原理和实现传热的方式分类(1)混合式换热器；(2)蓄热式换热器；（3）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．按换热器服务类型分类：(1)交换器(Exchanger): 在两侧流体间传递热量。
(2)冷却器(Chiller)：用制冷剂冷却流体。
制冷剂有氨(Ammonia)、乙烯、丙烯、冷却水(Chilled water)或盐水(brine)。
(3)冷凝器(Condenser)：在此单元中，制程蒸汽被全部或部分的转化成液体。
(4)冷却器(Cooler)：用水或空气冷却，不发生相变化及热的再利用。
(5)加热器(Heater)：增加热函，通常没有相变化，用如Dowtherm或热油作为热媒加热流体。
(6)过热器(Superheater)：高于蒸汽的饱和蒸汽压进行加热。
(7)再沸器(Reboiler)：提供蒸馏潜热至分流塔的底部。
(8)蒸汽发生器(Steam generator)（废热锅炉(waste heat boiler)）：用产生的蒸汽带走热流体中的热量。
通常为满足制程需要后多余的热量。
(9)蒸馏器(Vaporizer)：是一种将液体转化为蒸汽的交换器，通常限于除水以外的液体。
(10)脱水器(Evaporator)：将水蒸气浓缩为水溶液通过蒸发部分水分以浓缩水溶液。
1.2换热器类型管壳式换热器(Shell and Tube Exchanger)：主要应用的有浮头式和固定管板式两种。
－应用：工艺条件允许时，优先选用固定管板式，但下述两种情况使用浮头式：a)壳体和管子的温度差超过30度，或者冷流体进口和热流体进口温度差超过110度；b)容易使管子腐蚀或者在壳程中容易结垢的介质。
空气冷却器热工性能校核计算(转)
空气冷却器热工性能校核计算(转)概述表面空气冷却器的计算方法，曾经是80年代我国空调设计的热门课题之一。
进入90年代后，该课题已很少有人问津，普遍认为课题已趋成熟；与之相对应的情况是：我国空调工业进入90年代后高速发展，国内空调系统末端生产企业一直为如何准确计算表面空气冷却器的换热性能而大伤脑筋，因为现有的计算方法，对表面空气冷却器进行计算时，冷量计算误差大于10%，甚至有的超过30%，部分状态点，还无法计算，为安全起见，生产企业不得不增大配置的表面空气冷却器的面积，结果，使生产成本提高，浪费了国家的有色金属材料和能源。
（一）国内外情况分析由于表面空气冷却器（以下简称表冷器）是空调机组的核心部件，表冷器的性能直接影响到空调机组的性能。
因此，国内外对表冷器的热工计算方法十分重视，先后提出的计算方法已不下几十种之多，这些方法各具特色。
国内从70年代末期，开始进行表冷器热工计算方法研究，提出了热交换效率法（也称干球温度效率法），湿球温度效率法，干球温度-析湿系数法，图解法，焓效率法，线性方程组求解法，当量温差法，传热单元数法等。
目前国内外空调设计手册和教科书中所采用的表冷器计算方法有两类：设计型和校核型，对不同的方法计算结果分析表明，已有的计算方法不能达到当对表面空气冷却器进行实验时，计算的冷量与实测的冷量结果误差小于5%。
（二）问题的提出从上面介绍可以看出，用目前国内外空调设计手册和教科书中采用的几种主要的表冷器热工计算方法进行计算时各有利弊，虽然依据表冷器试验结果进行的分析表明，热交换效率法是目前阶段较理想的一种计算方法，但该方法在进行冷量校核计算时，依然不能较全面和准确计算表冷器的冷量。
如干工况无法计算，部分湿工况误差较大。
在现阶段，由于表冷器的数值计算方法尚未达到实用化的阶段，表冷器的热工校核计算方法仍然需要建立在准确的试验数据的一致性，另外，由于计算工具的进步，为准确计算起见，已没有必要为了避免试算，而采取这样或那样的近似措施。
HTRI空冷器教程
H T R I7教程01界面熟悉1.双击快捷图标，打开程序界面：HTRI启动界面2.创建一个“新的空冷器”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。
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，4.1 “Process”工艺条件：包括热流体侧和空气侧；4.2 “Geometry”机械结构：包括管子、管束、风机等；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。
02?工艺参数输入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.我们从上到下依次来看需要输入的参数：*为必要输入参数2.1 Fluid name –?流体名称，这里没有红框，不是必须输入的，就是自己定义下流体描述比如“Propylene”“Oil”“Wet Air”等，要注意的是程序对中文字符不支持，那么大家多写写英文就是了～本帖隐藏的内容2.2 Phase/Airside flow rate units –?流体相态/空气侧的流量单位*2.3 Flow rate –?流量不必多解释，热侧为质量流量。
2.4 Altitude of unit(above sea level) –?海拔高度*2.5 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）。
2.6 Weight fraction vapor –?重量气相分率，那么全气相就是1，全液相就是0咯。
2.7 Pressure reference –?压力参照点，就是接下来你输入的操作压力值指的是进口压力还是出口压力。
HTRI培训手册
HTRI培训⼿册HTRI Exchanger 使⽤⼿册⼀、换热器的基础设计知识1.1 换热器的分类1．按作⽤原理和实现传热的⽅式分类(1)混合式换热器；(2)蓄热式换热器；（3）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．按换热器服务类型分类：(1)交换器(Exchanger): 在两侧流体间传递热量。
(2)冷却器(Chiller)：⽤制冷剂冷却流体。
制冷剂有氨(Ammonia)、⼄烯、丙烯、冷却⽔(Chilled water)或盐⽔(brine)。
(3)冷凝器(Condenser)：在此单元中，制程蒸汽被全部或部分的转化成液体。
(4)冷却器(Cooler)：⽤⽔或空⽓冷却，不发⽣相变化及热的再利⽤。
(5)加热器(Heater)：增加热函，通常没有相变化，⽤如Dowtherm或热油作为热媒加热流体。
(6)过热器(Superheater)：⾼于蒸汽的饱和蒸汽压进⾏加热。
(7)再沸器(Reboiler)：提供蒸馏潜热⾄分流塔的底部。
(8)蒸汽发⽣器(Steam generator)（废热锅炉(waste heat boiler)）：⽤产⽣的蒸汽带⾛热流体中的热量。
通常为满⾜制程需要后多余的热量。
(9)蒸馏器(Vaporizer)：是⼀种将液体转化为蒸汽的交换器，通常限于除⽔以外的液体。
(10)脱⽔器(Evaporator)：将⽔蒸⽓浓缩为⽔溶液通过蒸发部分⽔分以浓缩⽔溶液。
1.2换热器类型管壳式换热器(Shell and Tube Exchanger)：主要应⽤的有浮头式和固定管板式两种。
－应⽤：⼯艺条件允许时，优先选⽤固定管板式，但下述两种情况使⽤浮头式：a)壳体和管⼦的温度差超过30度，或者冷流体进⼝和热流体进⼝温度差超过110度；b)容易使管⼦腐蚀或者在壳程中容易结垢的介质。
HTRI空冷器教程
HTRI7 教程01界面熟悉1.双击快捷图标，打开程序界面：HTRI启动界面2.创建一个“新的空冷器”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。
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，4.1 “Process”工艺条件：包括热流体侧和空气侧；4.2 “Geometry”机械结构：包括管子、管束、风机等；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。
02工艺参数输入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.我们从上到下依次来看需要输入的参数：*为必要输入参数2.1 Fluid name –流体名称，这里没有红框，不是必须输入的，就是自己定义下流体描述比如“Propylene”“Oil”“Wet Air”等，要注意的是程序对中文字符不支持，那么大家多写写英文就是了～本帖隐藏的内容2.2 Phase/Airside flow rate units –流体相态/空气侧的流量单位*2.3 Flow rate –流量不必多解释，热侧为质量流量。
2.4 Altitude of unit(above sea level) –海拔高度*2.5 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）。
2.6 Weight fraction vapor –重量气相分率，那么全气相就是1，全液相就是0咯。
2.7 Pressure reference –压力参照点，就是接下来你输入的操作压力值指的是进口压力还是出口压力。
2.8 Pressure–操作压力。
2012-12-06换热器培训HTRIIntroduction
HTRI 简介简介HTRI Introduction 华南理工大学化工学院陆恩锡0、换热器英文准备知识换热器基本英文词汇side sideShell side, tube side, tubesheet;壳侧，管侧，管板Bundle, segmental baffle, baffle cut;管束，弓形折流板，折流板缺口Front end head, rear end head;前封头，后封头Dummy tube, tube pitch;假管，管心距换热器基本英文词汇Air cooled heat exchanger空气冷却器Fans、bay风机、跨One bay unit单跨空冷器组Induced draft, forced draft;引风式，鼓风式Longitudinal pitch纵向间距换热器基本英文词汇Transverse pitch横向间横向间距economizer节能换热器、特殊空冷器staggered、inline错排、直排sealing strips旁路挡板Nozzles接管换热器基本英文词汇 flooded evaporator浸没式蒸发器Dry evaporator过热式蒸发器In series串联In parallel并联1、htri计算的换热器类型HTRI换热器类型---1⇩空冷器及特殊空冷器air‐cooled heat exchangers/economizer bundles⇩特殊空冷器系指一侧为空气冷却，空气可为自然对流，无风扇。
也可为矩形结构的管壳式换热器。
HTRI换热器类型---1⇩空冷器及特殊空冷器HTRI换热器类型---2⇩管壳式换热器shell-and-tube heatexchangers⇩该类换热器是工业上使用最多的类型。
约占各种换热器的90%以上，也是换热器计算的重点。
HTRI换热器类型---3⇩多内管式套管换热器hairpin heat exchangers该类换热器只允许两段直管，形状如同发夹，故英文称发夹式换热器。
HTRI中文使用手册
2.3 测量单位设置
操作界面上所有的单位标签都是活动的，可以利用它们来改变输入项目的单位。方法如下： （1） （2） 单击输入界面上的单位，出现一个对话框 从对话框中选择你需要的单位，单击下面的三个按钮的一个： Convert： 把单位和输入的数据同时转换；Set Units：只转换单位，不改变输入值； Cancel： 退出对话框，不作任何转换。 这种单位转换是暂时的，如果你关闭软件后再次进入时，单位又恢复到默认值。 在开始一个模拟之前，要想一下在下面的区域要输入什么内容，并注意软件的默认值与你想要的一致： Fluid allocation（流体分配） Tube wall thickness(换热管厚度) Number of crosspasses(折流通道数目) Tube length(换热管管长) Tube layout angle(管排列角度) Baffle type(折流板类型) TEMA shell style(壳类型) Tube pitch(换热管倾斜度) Shell diameter(壳径) Tube diameter(换热管直径) Number of tubepasses(管程) Tube type(plain or low-finned)
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HTRI Xchanger Suite 5.0
来自于马后炮化工论坛
(8)蒸汽发生器(Steam generator)（废热锅炉(waste heat boiler)） ：用产生的蒸汽带走热流体中的热量。通常为满 足制程需要后多余的热量。 (9)蒸馏器(Vaporizer)：是一种将液体转化为蒸汽的交换器，通常限于除水以外的液体。 (10)脱水器(Evaporator)：将水蒸气浓缩为水溶液通过蒸发部分水分以浓缩水溶液。 1.2 换热器类型 管壳式换热器(Shell and Tube Exchanger)：主要应用的有浮头式和固定管板式两种。
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Released to the following HTRI Member Company: ls ls 2017-6-13 13:08 SN:Hale Waihona Puke FriendslPage 1
Xace E Ver. 5.00
322 Units
Rating-Horizontal economizer countercurrent to crossflow See Data Check Messages Report for Warning Messages. See Runtime Message Report for Warning Messages. Process Conditions Outside Tubeside Fluid name Fluid condition Cond. Vapor Sens. Liquid Total flow rate (kg/s) 1.400 1.092 Weight fraction vapor, In/Out 1.000 0.98637 0.000 0.000 Temperature, In/Out (Deg C) 180.00 40.00 35.00 90.00 Skin temperature, Min/Max (Deg C) 39.24 131.47 37.36 108.33 Pressure, Inlet/Outlet (bar) 3.200 3.176 0.000 0.000 Pressure drop, Total/Allow (bar) (bar) 0.024 0.000 0.447 0.000 Midpoint velocity (m/s) 7.05 0.77 - In/Out (m/s) 0.74 0.79 Heat transfer safety factor (--) 1 1 Fouling (m2-K/W) 0.000170 0.000170 Exchanger Performance Outside film coef (W/m2-K) 315.48 Actual U (W/m2-K) 93.931 Tubeside film coef (W/m2-K) 5130.40 Required U (W/m2-K) 172.321 Clean coef (W/m2-K) 141.119 Area (m2) 120.324 Hot regime Cond. Vapor Overdesign (%) -45.49 Cold regime Sens. Liquid Tube Geometry EMTD (Deg C) 12.1 Tube type High-finned Duty (kW) 251.421 Tube OD (mm) 9.900 Unit Geometry Tube ID (mm) 8.700 Bays in parallel per unit 1 Length (m) 0.500 Bundles parallel per bay 1 Area ratio(out/in) (--) 19.9399 Extended area (m2) 120.324 Layout Staggered Bare area (m2) 6.867 Trans pitch (mm) 20.000 Bundle width (m) 0.519 Long pitch (mm) 15.500 Outlet Nozzle Inlet Number of passes (--) 34 1 34 Number (--) 1 Number of rows (--) 833 Diameter (mm) 26.64 26.64 Tubecount (--) Velocity (m/s) 1.97 2.03 Tubecount Odd/Even (--) 25 / 24 R-V-SQ (kg/m-s2) 3857.62 3972.41 Tube material Copper Pressure drop (bar) 0.021 0.014 Fin Geometry Fan Geometry Type Rectangular No/bay (--) 2 Fins/length fin/meter 560.0 Fan ring type Straight Fin root mm 9.900 5.050 Diameter (m) 0.260 Height mm Ratio, Fan/bundle face area (--) 0.41 Base thickness mm 0.150 Driver power (kW) 1.05 Over fin mm 19.867 Tip clearance (mm) 9.525 Efficiency (%) 85.8 Efficiency (%) 65 Area ratio (fin/bare) (--) 17.523 Material Aluminum 1060 - H14 Airside Velocities Actual Standard Thermal Resistance, % Face (m/s) 2.25 Maximum (m/s) 9.90 Air 29.79 Flow (100 m3/min) 0.350 Tube 36.50 Velocity pressure (Pa) 35.29 Fouling 33.43 Bundle pressure drop (Pa) 2338.95 Metal 0.28 Bond 0.00 Bundle 98.66 Airside Pressure Drop, % Louvers 0.00 Ground clearance 0.00 Fan guard 0.00 Hail screen 0.00 Fan ring 1.34 Fan area blockage 0.00 Steam coil 0.00