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
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～
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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。
2.9 Allowable pressure drop –允许压降，按照工艺条件来选择，一般热流体侧用kPa比较直观，而空气侧常常使用mmH2O。
2.10 Fouling resistance –污垢热阻，是一个大于0的数，单位为m²°C/W (SI), hr ft²°F/Btu (US),m²°C hr/kcal (MKH)。这里注意的是最好按照流体的实际情况来取值，如果取值过大意味着在换热器操作初期或介质其实很干净的情况下，换热器的余量会过大，反而影响了正常运行。
2.11 Fouling layer thickness –污垢层厚度，通常认为与污垢系数有如下的关系图，不过通常设计时很少在此处输入数值。
*2.12 Exchanger duty –换热负荷，如果上面的参数输入满足了计算出换热负荷，这里就不必要再输入，如果在此输入了确定的负荷值，那么程序将以输入值为准来计算换热流体的出口温度。
2.13 Duty/flow multiple –负荷/流量系数，这里其实提供了一个简化负荷变化核算的工具，比如要核算110%负荷的运行工况，那么只需要在此填入“1.1”，而不必要去修改输入的流量值。
3.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。
03热流体物性参数输入
1.对于空冷器的流体物性输入界面，因为冷侧是空气，所以只需对热侧的物性参数进行输入，如下图左侧目录。只有用Xace设计“省能器”时，冷侧介质不一定为空气，那么冷侧物性也需要输入。
2．下面我们按从上到下的次序来看看都需要定义那些参数。
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2.1 Fluid name –流体名称，在此可以填入热物流的英文描述，比如“Hot Oil”。
2.2 Physical Property Input Option –物性输入方式的选项
@User-specifiedgrid (Recommended) –用户自定义的物性表（推荐）
就是填入在一定温度范围和一定压力范围内的包括，密度，粘度，导热系数和热容等必要物性的表，这种输入方式适用于从1模拟软件导入物性，2软件的“物性生成器”自生成或3非理想物性但通过实验、文献等手段能获得物性的方式，这种输入方式也是使用得最广泛。
由上图也可看出，程序最多支持输入30个温度点，最多支持12组压力点；而最少需要3个温度点，最少要一组操作压力点下的参数。
@Program calculated –由程序计算
输入物质组成，由程序通过特定的热力学方法计算出需要的物性，这种输入方法通常用于组成清晰，每种物质在程序物性库中都存在，并且用混合规则计算的物性准确。可以这么说，是适用于纯物质或理想混合物。
程序自带的物性库包括“HTRI”、“VMG”，如果你有其他模拟软件的授权，就有对应的接口，灰色的“Not Available”就会消失变得可用。通常由HTRI内嵌的VMG物性库就很够用啦～
@Combination –组合
是两种输入方法的组合，在输入组成的条件下，同时又通过物性表来定义了一部分物性，这种方式用得较少。
2.3 Property Options/ Temperature interpolation–属性选项之温度插值方法
@Program –程序默认，也即是“Quadratic”。
@Linear –线性，以直线连接温度点，中间点的物性就由斜率计算出。
@Quadratic–二次式，计算三点温度的表达式，中间点的物性就由此二次式计算出。
*这里需要注意的是，对于外推的物性，程序都是以对最外端两个温度点线性的方式外推计算的。
2.4 Fluid compressibility –流体压缩因子
如果没有输入，那么程序按理想气体计算。
2.5 Numberof condensing components –可冷凝成分数量
定义1个或多个可冷凝成分，程序将修正冷凝相变的传热计式。
2.6 Pure component –纯物质
程序默认在计算冷凝时加入适当的阻力系数来体现多组分冷凝过程，如果在此定义为“Yes”纯组分，那么这个修正的阻力系数将不体现。
3.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。
->微信公众号@HTRICN关注接下来的【Xace】设计你的第一个空冷器_04空冷结构参数输入
04.0空冷结构参数输入
1.今天开始我们来看一下空冷器结构参数的输入，如左边目录，进入“Geometry”页面，空冷器的主要结构包括，管束、风机、构架。右边显示的是总输入界面，罗列了结构的主要参数。
2.1对于型式（Unit type），程序分了4种：
@Air-Cooled Heat Exchanger -空气冷却器
管外介质是空气，并配有风机。
@Natural Draft Air-Cooler –自然对流式空气冷却器
管外介质是空气，无风机强制空气循环，可以理解为风机停开的工况。
@Economizer –省能器
管内外的介质无限制，只是不适用于在高翅片管或螺旋翅片管外的蒸发和冷凝工况。
@A-frame air cooler - A型空气冷却器
管外是空气，适用于管内单相或冷凝的工况，采用水平与垂直的组合算法来计算传热和压降，若是冷凝工况最多设2管程，第2程上升冷凝采用的是回流冷凝方法来计算传热系数和压降。
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2.2对于空冷类型，程序分了4种：
@Horizontal–水平
@Vertical(top inlet) –垂直上进
@Vertical(bottom inlet) –垂直下进
@Inclined–倾斜
2.3当类型为“Economizer”，省能器时，热物流就需要定义。
@Inside tube–管内走热流体
@Outsidetube –管外走热流体
2.4当类型为“A-frame air cooler - A型空气冷却器”，倾斜角选项会打开并需要定义，1-89度。
Apex angle–尖部角度，如图示意。
2.5 Numberof bays in parallel per unit –每个单元并联的跨数量
2.6 Numberof bundles in parallel per bay –每跨里并联的管束数量2.7 Numberof tubepasses per bundle –每个管束里的管程数
在管子与管束的结构定义里：
2.8管子类型分为1Plain光管、2低翅片管、3高翅片管、4连续翅片管。
2.9再输入OD管外径、Wall thickness管壁厚、No. of tuberows管排数、odd/even rows奇排管数/偶排管数
2.10管间距输入
2.11管子型式包括：
2.12风机的参数包括：
@Number of fans/bay -每跨的风机数，默认为2.
@Fan arrangement –风机的布置为1在下鼓风式，2在上引风式.
@Fan diameter –风机直径
@Fan ring –风机环
3.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。
04.1构架单元参数输入
1.如左侧目录，我们点击“Unit”进入构架单元的参数输入，其上级目录为Geometry，在上一节中我们已经熟悉了许多关键参数的输入，这一级的页面是更进一步的输入。
2.其他参数见上一节介绍。
2.1Flow type –流动形式
@Cocurrent –并流
@Countercurrent –逆流
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2.2 No. of services –多台空冷串并联
2.3 Nozzle database / Schedule–管口数据库/对应管道等级表
包含了13种 ANSI、JIS、DIN、ISO标准数据库表文件，以及对应的管道等级表，选择适合你的。
2.4 Entry type/Exit type –热物流进出管口型式，如图中示意，程序认为出口型式与进口一致。
2.5 Tubeside nozzle inside diameter –管口的内径和外径，当然可以从各标准的列表中选择。
2.6 Number of nozzle per bundle –每个管束的管口数量。
3.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。
04.2风机参数输入
1.如左侧目录，我们点击“Fans”进入风机的参数输
入。
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
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。 2.9 Allowable pressure drop –允许压降，按照工艺条件来选择，一般热流体侧用kPa比较直观，而空气侧常常使用mmH2O。
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HTRI管壳式换热器设计基础教程 （内部交流） 唐海东,徐晓鹤，张婕，陈卫航 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。
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。
HTRI空冷器教程 HTRI是一种用于热传递和流体流动模拟的计算机软件，广泛应用于 石化、化工、电力等领域中的换热器设计和分析。而空冷器则是一种常见 的热交换设备，用于将高温流体通过自然或辅助风冷的方式排放热量，因 此被广泛应用于工业生产中。 本教程将介绍如何使用HTRI软件进行空冷器的设计和分析。具体步 骤如下： 1.准备工作：在使用HTRI软件之前，需要准备换热器的设计参数， 包括进出口流体的温度、流量和物性等。同时需要了解设备的基本信息， 如管束规格、翅片材质等。 2.启动HTRI软件：双击HTRI图标或通过开始菜单打开HTRI软件。 在软件界面中选择一个新项目，并命名。 3.创建换热器模型：在项目界面中，点击“换热器”选项卡，在下拉 菜单中选择“空冷器”。在模型设置界面中，输入设备的基本信息，即管 程和翅片的规格。点击“确定”按钮，完成模型的创建。 4.设置流体性质：在模型设置界面中，点击“流体性质”选项卡。根 据进出口流体的性质，输入相关参数，如温度、压力和流量等。选择合适 的物性模型，并点击“确定”按钮。 5.定义操作条件：在模型设置界面中，点击“操作条件”选项卡。根 据实际情况输入操作条件，如进出口温度、进出口压力差等。点击“确定”按钮。
6.运行模拟：在模型设置界面中，点击“模拟”选项卡。设置计算参数，如网格划分和计算迭代次数等。点击“运行”按钮，开始进行模拟计算。 7.结果分析：模拟计算完成后，可以在结果界面中查看计算结果。可 以通过选择不同的参数进行结果分析，如温度分布、热传导和对流换热等。可以使用图表和数据表格来展示结果，并与设计要求进行比较。 8.优化设计：如果计算结果与设计要求不符，可以根据结果分析进行 优化设计。可以尝试不同的参数组合，如翅片间距、管程长度等。重新运 行模拟计算，直至满足设计要求为止。 9.导出文件：在结果界面中，可以将计算结果导出为文件。可以选择 导出报表、图表或数据表格，便于后续分析和文档编制。 10.保存项目：在完成设计和分析后，点击界面上的保存按钮，将项 目保存到指定位置。可以随时打开项目进行修改和查看。 以上就是使用HTRI软件进行空冷器设计和分析的详细步骤。通过HTRI软件的模拟计算和结果分析，可以帮助工程师更好地理解空冷器的 热传递和流体流动特性，优化设备设计，提高工艺效率和能源利用率。
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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。 －命名是以TEMA的原则命名； －壳侧类型(对压降和热传递产生重要影响)： E→程数为1，最常用； F→程数为2，需用纵向挡板分流壳侧流体。为避免折流板太厚，壳侧设计压力低于10psi，最好小于等于5psi(0.35Kg/cm2G)，设计温度小于180℃；压降较大，为E壳程的8倍。 G分裂流，折流板在中间，把流体分为两股； H→Double split Flow 双分裂流 J→Divided flow 分流，一进二出，无折流板，应用于冷凝过程中用来降低压降，压降值是E型的1/8； K→Kettle Reboiler再沸器，一般是热虹吸，常用于蒸发壳侧中所填充的液体，一般汽化率大于50～100%。通常液体的高液位要浸没过换热管，需有液位控制； X→Cross Flow 交叉流，要求壳侧压降和流速非常低，因此可降低换热管振动的可能性，但流量分布不均匀(在壳侧入口处)是最大的一个问题。 1.3换热器壳型及封头选取小结 (1)E型及F型可选折流板形式最多，流道最长，最适用于单相流体；当换热器内发生温度交叉，需要两台或两台以上的多管程换热器串联 才能满足要求时，为减少串联换热器的台数，可选择“F”型； (2)G型及H型多适用有相变流体，多用于卧式热虹吸再沸器或冷凝器；并建议设置纵向隔板，有利于防止轻组分飞溅、排除不凝气、流 体均布、加强混合； (3)G 型（分流）壳体较F 型壳体更受欢迎，因为G型温度校正因子与F型相当,但壳程压降比F型小很多；若压降还不能满足，可考虑 H型； (4)X型壳体压降最小，适用于气体加热、冷却和真空冷凝。 －封头选择(前封头的类型对压降和热传递没有影响，但后封头的型式会对压降和热传递产生影响)： (1)通常选择选择“B”型作为前封头；
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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
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。 2.9 Allowable pressure drop –允许压降，按照工艺条件来选择，一般热流体侧用kPa比较直观，而空气侧常常使用mmH2O。
目录 一、换热器的基础设计知识 --------------------------------------------------------------------------- - 3 - 1.1 换热器的分类 ------------------------------------------------------------------------------------ - 3 - 1.2换热器类型 ---------------------------------------------------------------------------------------- - 4 - 1.3换热器壳型及封头选取小结------------------------------------------------------------------- - 5 - 二、IST HTRI的应用 --------------------------------------------------------------------------------- - 7 - 2.1 方法类型(Method mode) ---------------------------------------------------------------------- - 7 - 2.2设计要求： ---------------------------------------------------------------------------------------- - 8 - 2.3测量单位设置 ------------------------------------------------------------------------------------- - 8 - 2.4流体分配－Fluid Allocation ------------------------------------------------------------------- - 9 - 2. 5 HTRI主功能按钮------------------------------------------------------------------------------ - 11 - 2. 5. 1 Input-------------------------------------------------------------------------------------- - 11 - 2.5.2 Report ----------------------------------------------------------------------------------- - 29 - 2.5.3 Graphs------------------------------------------------------------------------------------- - 30 - 2.5.4 Drawings ---------------------------------------------------------------------------------- - 30 - 2.5.5 Shells-in-Series--------------------------------------------------------------------------- - 30 - 三、输出结论---------------------------------------------------------------------------------------------- - 30 - 3.1一般结论 ------------------------------------------------------------------------------------------ - 30 - 3.1.1 总传热系数(裕量)不足的调节措施 ------------------------------------------------- - 30 - 3.1.2 壳程流速过高的调节措施 ------------------------------------------------------------ - 31 - 四、其他类型的换热器---------------------------------------------------------------------------------- - 34 - 4.1再沸器(Reboiler) -------------------------------------------------------------------------------- - 34 - 五、换热器的系统设计---------------------------------------------------------------------------------- - 35 -
用HTRI进行湿式空冷器设计选型的探讨 黄蕾;王立新;荣丁石 【摘要】通过比较湿式空冷器与HTRI干式空冷器的计算过程,拟合出用于湿式空冷器计算的修订系数.输入HTRI的FJCurves修订面板进行计算,并与实例计算结果进行了对比.结果表明,修订后的HTRI模型可用于湿式空冷器的设计选型. 【期刊名称】《石油和化工设备》 【年(卷),期】2011(014)004 【总页数】3页(P20-22) 【关键词】HTRI;湿式空冷器;FJ Curves;设计选型 【作者】黄蕾;王立新;荣丁石 【作者单位】太原科技大学机电学院,山西,太原,030024;北京巨元瀚洋换热设备有限公司,北京,100004;北京巨元瀚洋换热设备有限公司,北京,100004 【正文语种】中文 空冷器由于节水、环保和腐蚀性低等显著特点被广泛用于石油化工行业[1]，它的选型设计工作历来是人们关注的重点。HTRI软件有专门的空冷器选型模块，可以对常用的干式空冷器进行快速而准确的设计，但当接近温度（即热流体出口温度与设计空气温度之差）小于15℃时，选用湿式空冷器经济上更有利，而HTRI却没有相应的计算模块对湿式空冷器进行计算。本文用HTRI FJ Curves面板的修订系数实现了HTRI湿式空冷的选型计算工作。
1 HTRI空冷器的数学模型[2] 1.1 管束压降模型 式中： △P为通过管束的静压降，Pa； Gmax为空气最大质量流速，kg/(m2.s)； Np为管排数； ξ为迎风面积与空气流动最窄截面处面积比； ρ,ρ1,ρ2分别为空气侧平均温度下的密度，进口温度下的密度和出口温度下的密度，kg/m3； aa为流动加速度因子，表明由密度差引起的压力损失； f为摩擦系数因子。 1.2 管束传热模型 式中： h0为以翅片管外表面积为基准的对流换热系数，w/(m2.k)；Cp为空气比热， J/(Kg.K)；Pr为空气的普朗特数。 2 湿式空冷器的数学模型 湿式空冷器模型按文献[3]选取，满足我国广泛使用的高低翅片管束。 2.1 管束压降模型 式中： φ为翅片高度影响系数，高翅片为1，低翅片为1.25； Gf为迎风面空气质量流速，kg/(m2.s)；Bs为迎风面喷水强度，kg/(m2.h)。
1空冷器的布置如何避免自身的或相互间的热风循环？ 答：（1）同类型空冷器布置在同一高度； （2）相邻空冷器靠紧布置； （3）成组的干式鼓风式空冷器与引风式空冷器分开布置，引风式空冷器应布置在鼓风式空冷器的常年最小频率风向的下风侧； （4）引风式空冷器与鼓风式空冷器布置在一起时，应将鼓风式空冷器管束提高。 2 空冷器的布置一般要求是什么？ 答：（l）空气冷却器（以下简称空冷器）宜布置在装置全年最小频率风向的下风侧； （2）空冷器应布置在主管廊的上方、构架的顶层或塔顶； （3）空冷器不应布置在操作温度等于或高于物料自燃点和输送、储存液化烃设备的上方；否则应采用非燃烧材料的隔板隔离保护； （4）多组空冷器布置在一起时，应布置形式一致，宜采用成列式布置；应避免一部分成列式布置而另一部分成排布置； （5）斜顶式空冷器不宜把通风面对着夏季的主导风向。斜顶式空冷器宜成列布置，如成排布置时，两排中间应有不小于3m的空间； （6）并排布置的两台增湿空冷器或干湿联合空冷器的构架立柱之间的距离，不应小于3m； (7) 空冷器管束两端管箱和传动机械处应设置平台； (8) 布置空冷器的构架或主管廊的一侧地面上应留有必要的检修场地和通 道。 3空冷器使用鼓风式风机和引风式风机各有优缺点，在实际使用中这两种均有大量使用，到底哪一种效果更好？ 答：1 引风式的多用于湿式空冷器，而鼓风式的多用于干式空冷。从管间风量的分布均匀程度来看，引风式要比鼓风式空冷器换热效果好。但引风式 安装检修要比鼓风式麻烦的多。 2 的确各有优缺点 引风式空气分布较好；引风式也可大大降低热风再循环的可能性；受外 界环境影响相对无百叶窗的鼓风式而言较小；但是引风式驱动装置故障 率较高；管排数多时传热系数相对偏低。 4什么是空冷器？ 答：空气冷却器是以环境空气作为冷却介质，横掠翅片管外，使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备，简称“空冷器”，也称“空气冷却式换热器”。空冷器也叫做翅片风机，常用它代替水冷式壳－管式换热器冷却介质，水资源短缺地区尤为突出。
HTRI6.0手册
HTRI Exchanger 使用手册 一、换热器的根底设计知识 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．按换热器效劳类型分类： (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，制程蒸汽被全部或局部的转化成液体。 (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局部水分以浓缩水溶液。 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。 －命名是以TEMA的原那么命名； －壳侧类型(对压降和热传递产生重要影响)： E→程数为1，最常用； F→程数为2，需用纵向挡板分流壳侧流体。为防止折流板太厚，壳侧设计压力低于10psi，最好小于等于5psi(/cm2G)，设计温度小于180℃；压降较大，为E壳程的8倍。 G分裂流，折流板在中间，把流体分为两股； H→Double split Flow 双分裂流 J→Divided flow 分流，一进二出，无折流板，应用于冷凝过程中用来降低压降，压降值是E型的1/8； K→Kettle Reboiler再沸器，一般是热虹吸，常用于蒸发壳侧中所填充的液体，一般汽化率大于50～100%。通常液体的高液位要浸没过换热管，需有液位控制； X→Cross Flow 交叉流，要求壳侧压降和流速非常低，因此可降低换热管振动的可能性，但流量分布不均匀(在壳侧入口处)是最大的一个问题。 换热器壳型及封头选取小结 (1)E型及F型可选折流板形式最多，流道最长，最适用于单相流体；当换热器内发生温度交叉，需要两台或两台以上的多管程换热器串 联才能满足要求时，为减少串联换热器的台数，可选择“F〞型； (2)G型及H型多适用有相变流体，多用于卧式热虹吸再沸器或冷凝器；并建议设置纵向隔板，有利于防止轻组分飞溅、排除不凝气、流 体均布、加强混合； (3)G 型〔分流〕壳体较F 型壳体更受欢迎，因为G型温度校正因子与F型相当,但壳程压降比F型小很多；假设压降还不能满足，可考 虑H型； (4)X型壳体压降最小，适用于气体加热、冷却和真空冷凝。 －封头选择(前封头的类型对压降和热传递没有影响，但后封头的型式会对压降和热传递产生影响)： (1)通常选择选择“B〞型作为前封头；