HTRI学习3(内含流图)
HTRI学习3(内含流图)
【Xist】设计你的第一个管壳式换热器_04.7防冲设施的设置1.点击左边目录栏的“Nozzle”标签下的“Impingement”标签，进入换热器防冲设施的设置。
2.1 Impingement type –防冲设施型式，包括1Rods防冲杆，国外较普遍，实际对防止流体诱导振动效果比较好，建议多采用；2Circular plate，圆盘型，应用普遍；3Rectangular plate –矩形板，较少用。
本帖隐藏的内容2.2 Rho-V2 for impingement –防冲设施的冲量值，输入此值，超过此数值程序就自动设置一块圆形防冲板。
2.3 Plate/nozzle diameter –圆盘形防冲板相对管口直径的比值，大于1的值，这样才不会使进口流体直接冲刷管束。
2.4 Plate thickness –防冲板厚度，默认为9.525mm。
2.5 Device height above tubes –定义防冲板底部距离第一排管子的高度。
2.6 Plate length–矩形防冲板长度2.7 Plate width –矩形防冲板宽度2.8 Use tube positions to place rods –简单的理解就是提供了设置防冲杆设置的位置选项，默认No，为单独空间设置防冲杆；Yes即替换现有布管的前几排给防冲杆。
2.9 Row of rods –防冲杆排数，默认为2排。
2.10 Rod diameter - 防冲杆直径，默认为与换热管直径相同。
2.11 Rod layout angle –防冲杆布管角度，定义同换热管布管角度。
默认为30度。
2.12 Rod pitch - 防冲杆布管间距，定义同换热管间距。
2.13 Rods on centerline –防冲杆中心在管口中心线下。
2.14 Cover all tubes with rods –防冲杆布置覆盖第一排管，默认为No。
2.15 Rod row width/nozzle diameter –防冲杆布置区宽度与管口直径的比值。
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简易入门教程(2024)
演示如何检查机械部件的磨损和松动情况，并介绍如何进行维修或更换。
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总结与展望
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学习成果回顾
掌握HTRI软件基本操作
通过本课程学习，学员应能熟练掌握HTRI 软件的基本操作，包括界面导航、数据输入 、模型建立等。
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理解换热器设计原理
2024/1/30
01
访问HTRI官方网站，找到软件下载页面。
02
根据您的操作系统选择相应的软件版本进行下载。
03
下载完成后，双击安装程序，按照提示完成软件的 安装。
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软件启动与界面介绍
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安装完成后，在桌面或开始菜单中找到HTRI软件 图标，双击启动。
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软件启动后，将出现登录界面，输入您的用户名 和密码进行登录。
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登录成功后，将进入软件主界面，包括菜单栏、 工具栏、项目浏览器、属性窗口等。
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基本操作与设置
在项目浏览器中，您可以创建 新的项目或打开已有的项目。
选择相应的项目后，您可以在 属性窗口中查看和修改项目属 性。
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通过菜单栏和工具栏，您可以 进行各种操作，如添加设备、
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HTRI中进行换热器设计步骤演示
打开HTRI软件，创建新 的换热器设计项目。
01
选择合适的换热器类型 和结构形式。
03
进行详细的换热器设计 ，包括绘制换热器图纸 、确定材料选择、制造
要求等。
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输入工艺参数，如热负 荷、流量、温度、压力
等。
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进行换热器初步设计， 包括计算换热面积、确 定管径、管长、折流板
HTRI培训资料
引言概述：正文内容：1.HTRI的背景1.1HTRI的成立与历史沿革1.2HTRI的使命和愿景1.3HTRI的全球影响力和合作伙伴关系2.HTRI培训的目标2.1培训对象及受众群体2.2HTRI培训的目标和意义2.3HTRI培训的核心价值观3.HTRI培训内容3.1热交换器设计与分析基础知识3.1.1热交换器的分类和应用领域3.1.2热交换器的基本原理和设计参数3.1.3热交换器性能测试和评价指标3.2HTRI软件的应用与操作技巧3.2.1HTRI软件的功能和特点3.2.2HTRI软件的安装与配置3.2.3HTRI软件的建模与仿真方法3.3HTRI热传递和流体流动技术的应用案例3.3.1HTRI技术在石化行业的应用案例3.3.2HTRI技术在能源领域的应用案例3.3.3HTRI技术在制药和化工领域的应用案例3.4HTRI培训的实践与案例分析3.4.1HTRI培训的实验室实践和演练3.4.2HTRI技术在实际工程中的案例分析3.4.3HTRI培训的项目实践和团队协作3.5HTRI培训的认证与资质3.5.1HTRI培训的证书和资质体系3.5.2HTRI认证对从业人员的能力要求3.5.3HTRI培训的持续学习机制和资源支持总结：通过本文的详细阐述，我们对HTRI培训资料有了更深入的了解。
HTRI不仅是一家全球领先的热传递和流体流动技术研究机构，同时也提供全面的培训解决方案。
HTRI培训内容包括热交换器设计与分析基础知识、HTRI软件的应用与操作技巧、热传递和流体流动技术的应用案例、实践与案例分析以及认证与资质等方面。
通过参与HTRI培训，从业人员可以全面提升技能和知识水平，进而为所在行业的热传递和流体流动领域带来更加优质的解决方案和服务。
HTRI培训教程3
Fluid Properties
Module 3
Fluid Properties
Module 3
Objectives
Describe HTRI methods to specify fluid properties
grid properties component-by-component
Give practical guidelines to best specify fluid properties Develop grid properties for ammonia condenser
© Heat Transfer Research, Inc. All rights reserved. Confidential: For HTRI member use only.
Component by Component
Heat Release Input Method Program-calculated Grid generated at 12 pressures and 30 temperatures Pure components
Three heat release options
Suitable when data are insufficient for accurate grid
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constant properties
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HTRi学习资料
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(Chilledwater)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-学习笔记
④X型壳体压降最小，适用于气体加热、冷却和真空冷凝。
⑤TEMA中E壳程经验定位为垂直（垂直主要有几种情况：①简化的换热器模型②垂直管侧热虹吸③防止相分离的进料/出料换热器④当要求过冷时管侧冷凝），其余的常定位为水平；
⑥当温度差校正系数小于0.8时，应采用多壳程。但由于壳程隔板在制造、安装和检修方面都很困难，故一般不采用，常用的方法是将几个换热器串连使用，以代替多壳程。
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①换热管直径与管间距的选择
一般管外径为25.4mm或19mm，壁厚2.77mm或2.1mm；
19mm的管子应用于以下情况：(a)管侧流体的污垢系数≤0.00034m2K / W；(b)水做冷却介质走管内；(c)污垢没有严格要求；25mm的管适用于以下情况：(a)管侧流体的污垢系数≥0.00034m2K / W；(b)出于工艺设计考虑，如换热器的允许压降较小时。
③输入最大允许压力降，设计模式下会用到此数值，用来计算管口尺寸。
④Cooling water fouling：(1)Use water type model：只用于管侧水为冷流体。(2)Use generalized water model：如果你选择了此项，IST利用输入的酸度、总碱度、钙硬度和总不溶固体量来估算热阻值。四个参数的限制范围如下表：
除了管窗内不排管以外，流体的错流速度和在管窗内的流动速度不应相差太大，流体在X－flow和Window内的速度大并且越接近越好。
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在此可以定义壳侧和管侧管口的尺寸、数量、位置和型式。
①管嘴尺寸
Nozzle的尺寸要小于等于50%Shell ID，通常Nozzle最小尺寸为2"。
(完整版)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。
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【Xist】设计你的第一个管壳式换热器_04.7防冲设施的设置1.点击左边目录栏的“Nozzle”标签下的“Impingement”标签，进入换热器防冲设施的设置。
2.1 Impingement type –防冲设施型式，包括1Rods防冲杆，国外较普遍，实际对防止流体诱导振动效果比较好，建议多采用；2Circular plate，圆盘型，应用普遍；3Rectangular plate –矩形板，较少用。
本帖隐藏的内容2.2 Rho-V2 for impingement –防冲设施的冲量值，输入此值，超过此数值程序就自动设置一块圆形防冲板。
2.3 Plate/nozzle diameter –圆盘形防冲板相对管口直径的比值，大于1的值，这样才不会使进口流体直接冲刷管束。
2.4 Plate thickness –防冲板厚度，默认为9.525mm。
2.5 Device height above tubes –定义防冲板底部距离第一排管子的高度。
2.6 Plate length–矩形防冲板长度2.7 Plate width –矩形防冲板宽度2.8 Use tube positions to place rods –简单的理解就是提供了设置防冲杆设置的位置选项，默认No，为单独空间设置防冲杆；Yes即替换现有布管的前几排给防冲杆。
2.9 Row of rods –防冲杆排数，默认为2排。
2.10 Rod diameter - 防冲杆直径，默认为与换热管直径相同。
2.11 Rod layout angle –防冲杆布管角度，定义同换热管布管角度。
默认为30度。
2.12 Rod pitch - 防冲杆布管间距，定义同换热管间距。
2.13 Rods on centerline –防冲杆中心在管口中心线下。
2.14 Cover all tubes with rods –防冲杆布置覆盖第一排管，默认为No。
2.15 Rod row width/nozzle diameter –防冲杆布置区宽度与管口直径的比值。
本节介绍了防冲设施的设置。
【Xist】设计你的第一个管壳式换热器_04.8管子排布设置1.点击左边目录栏的“Tube Layout”标签，进入换热器布管设置。
2.1 Tubepass layout - 管程布置，当选择程数大于1时，可以在此界面选择管程布置方式，共有2, 3,4, 5, 6, 7, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 和24程可选。
右边可以选择进口的位置。
2.2 Parallel passlane width –平行间隙的宽度，如下图，默认程序依据工业经验值来计算，不过可以通过输入此值来满足国内的设计制造要求。
2.3 Perpendicular passlane width –竖直间隙的宽度，如上图，默认程序依据工业经验值来计算，不过可以通过输入此值来满足国内的设计制造要求。
2.4 Force symmetric layout –强制对称布置，默认为No；选Yes那么布管将会以壳体中心线对称布置，包括管口以下至管束的距离；选Partial那么对称布置但不考虑管口以下至管束的距离，即管口部分的管子并不对称。
在实际装置的运行中，对称布置的一个好处就是可以通过旋转180度管束来使整个管束的性能保证均匀，和汽车轮胎保养时对调一个道理～2.5 Force uniform layout –强制均匀布管，默认为No，选Yes那么程序将以整个壳界面空间均匀布管（以用户定义的最小管程间距以基准），而不是在每个管程分隔的壳程空间来均布。
程序将会调整管束与壳体内径间隙。
2.6 Staggered layout shifted –改变交错布管，默认为程序排布。
选Yes，每程靠近管程间距线的管子中线一致。
选No，中线不一致，交错。
2.7 Square layout tube alignment –对于90度布管，可选择@Off both c/l –各管程间布管交错@On vertical c/l–竖向管程布管中心线靠近。
@On horizontalc/l –横向管程布管中心线靠近。
@On both c/l –竖向横向管程布管中心线均靠近。
2.8 Tube offset from vertical centerline –与纵向中心线的偏离，默认为0，正数是往右偏，负数为往左偏。
2.9 Tube offset from horizontal centerline - 与横向中心线的偏离，默认为0，正数是往上偏，负数为往下偏。
2.10 Allow crossed U-bends – U型管允许交叉布管，非交叉如下左图，交叉如下右图。
交叉布管有助于减小管程之间的间距，多布管。
2.11 Minimum U-bend diameter –最小U型弯直径，如下图，U型管在制造过程中弯处壁厚会减薄最小U型弯直径用于估算最小壁厚。
3.1 Height under nozzle –布管距离管口高度，如图所示，在没有防冲板、有防冲板以及防冲杆下的定义。
3.2 Tuberows removed under nozzle –对应以上，用去掉管子的排数记。
本帖隐藏的内容4.1 Fill knock-out area with dummy tubes –在空隙区设置假管，假管是短的，类似防冲杆。
4.2 Fillpasslanes with dummy tubes –在管程空隙区设置假管，为长假管，如下：4.3 Fill bundleperiphery with dummy tubes –在管束外围空隙区设置假管，为长假管，如下：4.4 Use tubelayout drawing as input –用户自定义布管，点击小图标可以调出布管图进行自定义布管，可通过鼠标右键完成。
具体操作请留意Xist专题部分。
本节介绍了管子排布的设置【Xist】设计你的第一个管壳式换热器_04.9管束间隙的设置1.点击左边目录栏“Tube Layout”下的“Bundle Clearances”标签，进入换热器管束间隙的设置。
2.1 Pairs of sealing strips –设置密封条，密封条可以有效防止C型流（从管束与壳体间隙旁路流动），默认为程序设置；选None为不设置；选User Set为自定义设置，都是以对为数量。
本帖隐藏的内容2.2 Seal strip width –密封条宽度，在选择螺旋折流板的情况下，可以定义密封条的宽度。
2.3 Seal strip clearance –密封条与相对管子的间距，在选择螺旋折流板的情况下可填。
2.4 Block bypass streams –屏蔽旁路流。
这里先要了解下“流型”，流型分析法是管壳式换热器设计计算的基础，通过对不同流型的分析，了解有效换热和旁路流，减小旁路流可以优化设计提高热效率。
Xist将壳程流型分为ABCEF：A型流：穿过换热管与折流板空间隙的流体，可认为有效换热；B型流：穿过管束沿着折流板折流板导向的流体，就是我们需要的有效换热流型；C型流：绕着管束外圈未穿过换热管绕行的流体，为旁路流；E型流：穿过折流板与壳体间隙的流体，为旁路流；F型流：多管程情况下，由于管程间距的存在而影响有效换热的部分流体，为旁路流；@A stream –打勾，那么将屏蔽A型流，使换热效率提高，不过这个手段实际是用于设计的参考或比较，实际制造中无法做到无A型流。
@ F stream –打勾，那么将屏蔽F型流，使换热效率提高，不过这个手段实际是用于设计的参考或比较，多管程实际制造中无法做到无F型流。
@ E stream –打勾，那么将屏蔽E型流，使换热效率提高，不过这个手段实际是用于设计的参考或比较，实际制造中无法做到无E型流。
2.5 Tubes to remove for tie rods –拉杆数量（替换换热管），默认为程序设定，目前为0。
或自己输入数量，将影响布管的数量。
2.6 Number of tie rods –拉杆数量，程序设定的数量为如下：2.7 Tie rod diameter –拉杆直径，程序默认或自定义。
2.8 Spacer outer diameter –定距管外径，套装拉杆外的定距管的外径。
3. Passlane Seal Device –管程间隙设置3.1 Number of rods – F流旁路挡杆的数量，默认为程序设置，可以自定义输入，以减小F流。
3.2 Rod diameter –旁路挡杆的直径，默认与换热管外径相同。
3.3 Number of dummy tubes –假管的数量，在选择“EMbaffle”形式下，可输入假管数量。
3.4 Blanking strip area - 在选择“EMbaffle”形式下，可输入。
4.Diametral clearance –间隙设置，默认为TEMA标准值。
4.1 Tube-to-baffle clearance –管子与折流板之间的间隙TEMA标准为：管子OD > 31.75 mm为0.79 mm管子OD ≤31.75 mm，如果跨度> 914 mm 为0.40 mm，跨度≤914 mm为0.79mm。
4.2 Baffle-to-shell clearance –折流板与壳体之间的间隙4.3 Bundle-to-shell clearance –管束与壳体之间的间隙，这个值对布管数量影响较大，默认程序依据型式、壳径以及管程设计压力来确定。
5. Baffle clearance type –折流板与壳体之间间隙的选项@TEMA –标准@Large, 50% more than TEMA –比TEMA标准大50% @Extra large, Twice TEMA –是TEMA标准的2倍@Tight –制造能达到，那么是TEMA标准的50%本节介绍了管子管束间隙的设置。