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高效螺旋折流板换热器热力设计技术

2010-06-21

负责人:陶文铨,何雅玲, 张剑飞
电话/传真:029-82669106(13072995093,13088999283)
E-mail:wqtao@mail.xjtu.edu.cn,yalinghe@mail.xjtu.edu.cn
所在院所:西安交通大学能源与动力工程学院热流中心

项目简介:
    管壳式换热器在现代工业中占有十分重要的地位,特别是在动力、能源、化工、空调制冷、石油、冶金、核能等工业领域中,它是工艺流程中的一种主要设备。传统的弓形折流板换热器存在流动死区,易结垢,无法充分利用传热面积从而导致传热系数低,压降大,管束易产生流体诱导振动等缺点。高效的螺旋折流板管壳式换热器能从多方面节省能源的消耗,是实现我国过程工业节能降耗的关键设备之一。管壳式换热器大约占换热器市场总份额的35–40%,在石油、化工领域甚至高达70%。因此推广螺旋折流板管壳式换热器不仅对于节能具有重要的意义,而且可以创造巨大的经济效益。本课题组在教育部重点课题和“973”计划项目的支持下,在吸收国内外研究成果的基础上,经过多年的大量试验研究与数值模拟,开发出一整套高效螺旋折流板换热器的先进热力设计软件。

技术特点:
    该软件拥有完全的自主知识产权,采用VB6.0、EXCEL2003和FORTRAN混合编程。VB形成可视化操作界面,可视化数据输入输出,实现数据传递功能;调用FROTRAN语言编制的可执行程序读取所需数据完成核心计算;调用EXCEL软件进行相关数据的保存和输入输出管理。主要功能如下:
    1)通过EXCEL文件进行输入数据的保存和导入,可以完成设计和校核两种计算;
    2)已经集成了水、320#导热油、汽轮机油以及空气的物性,还具有用户自定义扩展物性的功能;
    3)计算结果用EXCEL输出为TEMA标准的表格或含有三页表单的EXCEL表格;便于用户修改保存。
    4)可以进行公制和英制两种单位制的自动转换。

应用前景:
    本软件不仅可用于设计新的换热器,也可用于对原有弓形折流版换热器的改造。使用实践表明:新设计的螺旋折流板换热器在预留15%面积的设计裕度并降低流体压降到原来的弓形折流版换热器的60-70%的前提下,传热面积比原来的面积降低15-20%;在压降与弓形折流板管壳式换热器相当并预留15%面积的设计裕度的条件下,可比原换热器节省换热面积40%左右,充分显示了高效低功耗的特点。

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