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目录摘要 (Ⅲ)ABSTRACT (Ⅳ)1 绪论1.1本设计的研究背景和意义 (1)1.1.1本设计的研究背景 (1)1.1.2本设计的研究意义 (1)1.2换热器在生产中的作用和地位 (1)1.3换热器的分类 (2)1.4换热器的发展及国内外研究现状 (5)1.5换热器的发展动向 (6)1.6三维造型技术的应用 (6)1.7本设计的研究内容及方法 (8)1.7.1本设计的研究内容 (8)1.7.2本设计的研究方法 (9)2 蛇管式换热器整体结构设计2.1管径及介质进入蛇管内外的选择 (9)2.2冷热流体物性数据的确定 (9)2.3传热面积的计算 (9)2.4蛇管长度及组数的确定 (10)2.5管间距h和内、外圈间距t的确定 (11)2.6筒体直径及材料、蛇管圈数及高度的确定 (11)2.7封头尺寸及材料的确定 (12)2.8吊耳尺寸的确定 (13)2.9支座尺寸的确定 (13)2.10筒体法兰尺寸的确定 (14)3 换热器零部件的强度校核3.1筒体壁厚计算及校核 (15)3.1.1筒体壁厚计算 (15)3.1.2 筒体壁厚校核 (15)3.2 封头壁厚计算及校核 (16)3.2.1封头壁厚计算 (16)3.2.2封头壁厚校核 (16)3.3支座的选择及校核 (16)3.3.1支座的选择 (16)3.3.2支座的校核 (16)3.4 筒体开孔补强的计算 (17)4 蛇管式换热器三维造型设计4.1换热器蛇管的建模 (18)4.2换热器筒体的建模 (18)4.3换热器封头的建模 (18)4.4换热器筒体法兰的建模 (19)4.5换热器装配体的生成 (20)4.5.1换热器的装配模式 (20)4.5.2换热器筒体、接管、接管法兰的装配 (20)4.5.3筒体、法兰、支座的装配 (21)4.5.4封头与法兰的装配 (22)4.5.5蛇管的装配 (22)4.5.6换热器的总体装配图生成 (23)5 总结 (25)谢辞 (26)参考文献 (27)摘要换热器是广泛应用于石油化工、动力、冶金、轻工、制冷等行业的一种通用设备，因其在化工行业的重要性，换热设备的研究受到世界各国政府及研究机构的高度重视。
化工工艺设计涉及大量的计算，主要的有工艺流程的模拟，管道水力学计算，公用工程管网计算，换热器设计计算，容器尺寸计算，转动设备的计算和选型，安全阀泄放量和所需口径的计算，火炬泄放系统，控制阀Cv计算和选型，等等。
这些计算过程通常都有专用的商业软件或者是工程公司自行开发的软件或者计算表格。
大的设计公司通常也会指定公司用于以上设计过程的软件或经过确认的表格。
下面就我的经验来看看常用的一些软件。
1.工艺流程模拟：ASPEN PlusPro IIHYSYS2.管道水力学计算通常是工程公司自备的EXCEL表格，没必要使用专用软件。
当然，也可以自己编制，一般来说使用CRANE手册提供的公式就足够了。
两相流的水力学计算相当复杂，自己编制费力不讨好，用公司内部经过验证的表格就可以了。
3.公用工程管网计算我用过Pipe 2000，肯塔基大学教授的出品，包括Gas 2000, Water 2000, Steam 2000等一系列。
Pipenet也是不错的选择。
有人用SimSCI的InPlant。
没用过，有用过的朋友可以介绍一下。
4.换热器设计计算HTRIHTFS这两个软件都可以。
常见的介质用HTRI更好，因为它的物性数据是经过实验得到的。
HTFS使用了ASPEN或HYSYS的物性数据，很多都是计算得到的，所以精度可能稍差。
5.压力容器尺寸计算（长度与内径）工程公司往往使用自制的EXCEL表格来计算容器尺寸。
内构件一般要提交供货商来设计。
计算容器尺寸首先要确定容器的用途：气液分离，液液分离，还是气液液三相分离。
然后要确定容器是卧式还是立式。
最后要根据物料属性，考虑是否使用Wire Mesh或其他内构件来除去微小雾滴。
以上三项是影响计算的主要因素。
6.塔设备计算塔设备的计算和内构件的计算通常要由主要的供货商来进行。
软件比如说Koch-Glitsch的KG-Tower和Sulzer 的SULCOL。
工程公司一般只提供过程模拟的结果。
蛇管换热器设计与校核计算
蛇管换热器是一种常用于工业领域的换热设备，其设计和校核计算需要考虑以下几个方面：
1. 确定换热器的热负荷：根据工艺流程需要，确定换热器需要处理的热负荷，即热传递的热量。
这个参数通常由工艺设计师提供。
2. 确定换热器的材料：根据处理介质的性质，确定换热器需要使用的材料，例如钢、不锈钢、铜、钛等。
材料的选择需要满足介质的耐腐蚀性、耐高温性以及物流性能等要求。
3. 确定蛇管的布局：根据换热器的使用情况和几何空间限制，确定蛇管的布局方式，例如单管式、双管式、多管式等。
4. 计算蛇管的长度和管径：根据换热器的热负荷和介质的流量、温度，确定蛇管的长度和管径。
这个计算需要使用热传导、流体力学和热力学等基础知识。
5. 校核蛇管的强度：根据蛇管的材料、长度和管径，计算蛇管的强度是否符合设计要求。
校核需要考虑流体静压力、热应力、机械应力和热胀冷缩等因素。
6. 校核换热器的传热效率：根据蛇管的长度、管径和流体的流动状态，计算换热器的传热效率是否符合设计要求。
校核需要考虑热阻、流阻、传热系数和对流换热等因素。
总之，蛇管换热器的设计和校核计算需要综合考虑热力学、流体力学和机械学等多个方面的知识，同时还需要根据实际情况进行优化和调整。
第1章换热器设计软件介绍与入门孙兰义2014-11-2主要内容1 ASPEN EDR软件1.1 Aspen EDR简介1.2 Aspen EDR图形界面1.3 Aspen EDR功能特点1.4 Aspen EDR主要输入页面1.5 Aspen EDR简单示例应用2 HTRI软件2.1 HTRI简介2.2 HTRI图形界面2.3 HTRI功能特点2.4 HTRI主要输入页面2.5 HTRI简单示例应用Aspen Exchanger Design and Rating（Aspen EDR）是美国AspenTech 公司推出的一款传热计算工程软件套件，包含在AspenONE产品之中。
Aspen EDR能够为用户用户提供较优的换热器设计方案，AspenTech 将工艺流程模拟软件和综合工具进行整合，最大限度地保证了数据的一致性，提高了计算结果的可信度，有效地减少了错误操作。
Aspen7.0以后的版本已经实现了Aspen Plus、Aspen HYSYS和Aspen EDR的对接，即Aspen Plus可以在流程模拟工艺计算之后直接无缝集成转入换热器的设计计算，使Aspen Plus、Aspen HYSYS流程计算与换热器详细设计一体化，不必单独地将Aspen Plus计算的数据导出再导入给换热器计算软件，用户可以很方便地进行数据传递并对换热器详细尺寸在流程中带来的影响进行分析。
Aspen EDR的主要设计程序有：①Aspen Shell & Tube Exchanger：能够设计、校核和模拟管壳式换热器的传热过程②Aspen Shell & Tube Mechanical：能够为管壳式换热器和基础压力容器提供完整的机械设计和校核③HTFS Research Network：用于在线访问HTFS的设计报告、研究报告、用户手册和数据库④Aspen Air Cooled Exchanger ：能够设计、校核和模拟空气冷却器⑤Aspen Fired Heater：能够模拟和校核包括辐射和对流的完整加热系统，排除操作故障，最大限度的提高效率或者找出潜在的炉管烧毁或过度焦化⑥Aspen Plate Exchanger ：能够设计、校核和模拟板式换热器；⑦Aspen Plate Fin Exchanger：能够设计、校核和模拟多股流板翅式换热器Aspen Shell & Tube Exchanger用于管壳式换热器的详细模拟和优化设计，是新一代传热动力学模拟、设计软件。
这十个化工小软件能否撑起化工设计工作的重任？要想做好工作，先要使工具锋利！做化工设计的都知道熟练的应用软件，能让工作事半功倍！那么除了主流的化工设计软件，Aspen plus、PRO-II、CAD、PDMS……，你还用过哪些小软件让你的工作开了挂呢？1.VCADVCAD的功能:1、大量的标准件，除了标准的封头法兰可以通过标准书查到的标准件，还可以生成非标的“标准件”，比如非标的耳座，吊耳，裙座，接管支撑，爬梯之类。
2、每画一个图形，图形中都已经包含了这个图形的所有数据，当拉完明细表后，只需要运用明细表工具将图形中的数据读取出来（通过点击图形），就自动读到明细表中。
无需画图时就考虑件号的生成，因为只要图在，随时可以生成明细表。
3、优异的明细表编辑器。
可存储，读取，选择，提取。
使您在进行明细表的编辑过程中，尽可能的减少输入文字。
4、明细表的转换设置使得修改非常方便。
提取后，可对明细表进行提取，放入excel表格中，并且这样生成制造工艺料单非常方便。
5、完美的图库处理，如果您有很多节点需要处理，那么可以通过2个图库，对您的图库进行整理，随时可以调用，制图时或通过可视的名称或通过图片预览调出即可。
2.管道阻力降计算软件工作中难免会遇到一些核算阻力，泵进出口管的实际问题，有了这些软件可以算可压缩流体、不可压缩流体，气固流体的阻力。
3.螺栓计算选择螺栓型号，自动计算螺栓与连接件质量。
4.智能选泵系统启动《智能选泵系统》首先进入功能选择窗体，见图。
该窗体上有五个命令按钮供使用者选择，每个按钮代表一种使用功能。
点击按钮进入优化选泵功能区；点击按钮进入水泵资料智能查询功能区；点击按钮进入数据库维护、修改功能区；点击按钮进入使用方法介绍功能区；点击按钮退出系统。
5.纯物质热力学计算表使用说明：在PUREDATA中查找物质序号，填入表格中，并将相应的温度，压力填入表格中，按'F9'键重新计算即可。
6.图解法计算理论板数下载并直接打开软件，可直接应用啊。
换热器换热工艺设计智能技术软件_陈孙艺第41卷第5期2013年5月化学工程CHEMICAL ENGINEERING （CHINA ）Vol．41No．5May 2013收稿日期：2012-05-24作者简介：陈孙艺（1965—），男，博士，教授级高工，主要从事炼化设备及管道的工程研究，E-mail ：sunyi_chen@sohu．com 。
换热器换热工艺设计智能技术软件陈孙艺1，陈斯红2，陈宇灏3（1．茂名重力石化机械制造有限公司，广东茂名525024；2．深圳大学电子科学与技术学院，广东深圳518060；3．中山大学物理科学与工程技术学院，广东广州510275）摘要：为便于对各类化工换热软件的了解，简介了共6个化工工艺设计及流程模拟通用软件和2个工艺专用软件、3个多功能软件以及1个设备选型软件，综述了智能技术在化工换热器工艺设计分析中应用的通用工艺软件、专用工艺软件、工艺和绘图一体化软件、工艺和强度一体化软件和换热器选型软件等几方面情况。
提出了当前换热工艺和智能软件两者结合发展中面临的4个工程课题：设备建造全过程多位一体化软件、换热专业与设备大型化发展的融合、软件优化设计的评估功能、特殊新结构换热器专用工艺软件开发等。
关键词：软件；程序；智能技术；设计；换热工艺；换热器中图分类号：TB 24文献标识码：A文章编号：1005-9954（2013）05-0069-05DOI ：10．3969/j．issn．1005-9954．2013．05．015Intelligentized technology software for heat exchange processdesign of heat exchangerCHEN Sun-yi 1，CHEN Si-hong 2，CHEN Yu-hao 3（1．The Challenge Petrochemical Machinery Corporation of Maoming ，Maoming 525024，Guangdong Province ，China ；2．School of Electron Science and Technology ，Shenzhen University ，Shenzhen 518060，Guangdong Province ，China ；3．School of Physics and Engineering ，Sun Yat-sen University ，Guangzhou 510275，Guangdong Province ，China ）Abstract ：In order to comprehend all kinds of strong-function chemical heat exchanging software ，6kinds of chemical process design and flow simulation software ，2kinds of process specialty software ，3kinds of multifunctional software and 1kind of equipment selection software were introduced．Several kinds of situations about intelligentized technology application in the process engineering and analysis of chemical heat exchanger were summarized ，including general process software ，special process software ，process and drawing integration software ，process and strength integration software and heat exchanger selection software ，etc．4engineering tasks on the heat exchange process integrated with intelligentized software were pointed out ，which include integrative software for general-process construction of heat exchanger ，integrative software for heat exchange specialty with large-capacity equipment ，evaluation function on the software optimizing design and the development of special software for new and special structure heat exchanger．Key words ：software ；program ；intelligentized technology ；design ；heat exchange process ；heat exchanger 近十多年来，锅炉压力容器等承压设备强度设计和产品制造一体化业务已逐级发展由建造企业承担，石油炼化各专业工程公司则继续承担着承压设备工艺设计和强度设计的业务，其中的设备强度设计是2类企业共同具备的业务资质，目前，2类企业的具体能力和技术水平有明显差距。
