沈阳电力高等专科学校学报换热器计算机辅助布管模型研究隋晶辽宁省医疗器械学校，辽宁沈阳0026器的计算机布管模型，详细介绍了模型的主要特点，并给出了程序框。*后简要介绍了自行开发的管壳式换热器，税软件包。　　换热器是工业过程中*主要的能源交换设备，在换热器设计中主要包括传热计算强度计算和纸设计。随着计算机技术的发展，目前国内己开发了几个功能较强的软件包，可以完成换热器的传热和强度计算，极大地提高了设计效率，相比之下换热器的纸设计成为主要难题。　　在目前使用的换热器中，管壳式换热器占有很大的比例。在这种换热器的设计中，布管是项既繁重又枯燥的工作。传统的设计方法都是采用人工布管设计，即设计人员根据换热器的直径换热管的外径及管程数等参数，采用试布的方法，如对于直径为100，六管程的换热器，大约可以布置外径为25换热管456根。设计人员要根据0815189的要求，在正角形转角角形正方形和转角正方形排列中选择种排管方法和管距，将换热管均分到6个区中试排并要求各区所布的换热管尽可能相等，般各区管数相差不能超过2根。如果全部排完后，仍有较大区域，可加大管心距，也可以适当加大分程隔板间距重排，直到满意为止。如果排不开，可以考虑采用其它的排管方法或变更每区的管排数再重排，如果仍不能满足要求，就要考虑是否重新计算。在试排过程中，往往采用作与计算相结合的方法，作的方法比较直观，但采用缩小比例作时，难以保证作精度，必须辅以计算。由此可见，换热器布管是种枯燥的设计工作。　　1计算机布管模型的提出计算机运行速度快信息存储量大，是取代人工布管*理想的工具。为了提高程序的通用性，布管计算的初始数据的输入采取了汉字菜单结构。对于管程数通过组形菜单，可以选择从1至12管程的13种标准布管形式，换热管外径可以选择10571共8种标准规格，换热器壳体内径可以选择从400 200，1共17种尺寸，换热管根数则由用户通过键盘按实际需要输入。　　经过对人工布管过程进行详细分析，提出了计算机布管的模型。现以六管程换热器布管为例，分析介绍如下1.1定分析隔板的大致位置六管程换热器分区1.根据0815189中的要求，各区的换热管根数应尽量相等，由于各区的换热管中心距相同，由此推断，这6个区各自占有的面积大致相等，这样就确定了分程隔板的大致位置。　　1.2每区的布管数量以上确定的分区隔板的位置只是个初始状态，这个位置是否合适要通过实际布管来检验，并进行调整。　　吣晶换热汁窜机辅助布管模型研宄从1中可以看出1256区的形状相同，互相对称；而34区的形状相同，互相对称。布管只需在14区中进行，其余各区可以根据对称原理进行计算。当换热器的内径定时，可以根据0315189确定拉杆的数量。由于拉杆的直径般均比换热管的直径小，因此在布管过程中可以把拉杆按换热管对待，拉杆应尽量靠近壳体的边缘，可以首先假设拉杆在布管限定圆上，根据对称和均匀的原则，可以初定各个拉杆的位置。这样每个拉杆都有了个定位坐标，根据定位坐标1或4区中，每个区的拉杆数量也就确定了，因此每个区的预定布管数量等于换热器内换热管总数6 +各区分得拉杆数在上式的计算中还应对换热器内换热管总数6进行放大取整，适当留出定余量，以便后面做调整处理。　　1.3布管计算布管是项复杂的计算，程序设计得好坏直接关系到布管的质量。换热管的排列形式有正角排列转角正角排列正方形排列和转角正方形排列，2.前两种适用于壳程介质污垢少，且不需要进行机械清洗的场合；后两种用于需要机械清洗的场合。　　下面以种角形排列形式说明布管的计算过程。　　首先从4区开始布管，以尤轴为对称轴，4点为起始点，以*小管间距计算布管区域内的布管数量，如果小于4区预定的布管数量，返回再增加排布管，重新计算布管区域内的布管数量，直到大于等于4区预定布管数量为止。根据分程隔板槽两侧管子的*小间距可以确定分程隔板的位置4区的布管范围，然后进行1区区的布管数量。　　1正角形排列；2转角形排列；3正方形排列4转方形排列由于换热管根数由用户自行输入，因此输入管的布管数可能偏离极限布管数极限换热管数是指换热器内径定时，可以布置某种外径换热管的*大管数。这样将14区布管数进行比较时，就有种可能。　　第，两者相差小于规定的差值。这样可以结束布管计算。其中标准差值的确定应适当，如果太小可能导致程序死循环，而过大可能使两区布管数相差悬殊，为以后的调整处理带来困难。　　第，1区布管数大于预定的布管数。这说明用户输入的换热管根数小于极限布管数，可将热管中心距增加个步长如增加，再重新从4区以新的管间距开始布管计算，待41区全布完后，再在进行比较。如果1区布管数仍大于预定布管数，可使分程隔板槽两侧管距增加个步长，在1区重新布管，将1区的布管数与预定管数比较，如果1区的布管数大于预定布管数与4区布管数之差小于标准差值为止。　　第，1区布管数小于预定布管数。这说明用户输入的换热管根数大于极限布管数，此时4区的实际布管数为预定布管数，而1区的实际布管数小于预定的布管数，14区的实际布管数，去各自的拉杆数相加除2，再分别加上各自经过上述几次循环后，即可求出本换热器的极限布管数，并按此极限完成布管。　　经过上述计算后，各区的布管数之差已小于标准差值，但是为了实现各区换热管根数之差小于2的目标，还要对各区的换热管根数做调整处理。即对14区的换热管数进行比较，从换热管数较多的区中剔除几个*靠近布管限定圆的管子，这样14区换热管坐标就都确定了。　　*后确定拉杆的位置。将14区的拉杆定位坐标与各自区内的所有布管坐标比较，找出与拉杆定位坐标*近的布管点，并将该点标定为拉杆。确定了14区的布管坐标后，再分别映射到其它4个区中，确定其它4个区的布管坐标。　　以上介绍了种角形排列形式的布管计算程序，其它排列形式的布管计算程序同上。本程序按正角形排列转角正角排列正方形排列和转角正方形排列的顺序计算，并在显示器上显示出4种布管方案供用户选择。　　2布管数据的后处理为了进行换热器的纸设计，本系统用人00作为绘工具。如何将上面计算的各区的所有布管坐标数据变成人1人0读懂的语言，并使其用于纸设计，笔者采取了人1税的绘命令文件。308格式，即将布管坐标按换热器的绘可以绘出管板折流板等纸。　　具体程序流程3.　　3结束语笔者用上述介绍的计算机布管模型开发了换热器，┌软件包。该软件包主要包括两个部分。第部分是计算机布管模块。它可以完成包括6815189中规定的13管程8种换热管外径和17种壳体内径各种不同组合的管壳式换热器的布管设计，并生成人也，0入0的。80尺格式文件。第部分是人也，0人，的换热器设计系统，包括用户菜单换热器设计形库和用人0，3语言编写的绘程序。以上两部分用汉字菜单通过双重批处理技术有机的连接在起。该程序的开发极大地提高了换热气的纸设计效率，在实际应用种收到了良好的效果。　　责任编辑刘珂