郑州工业欠学学报纵流壳王换热器人0的工艺设计研究董其伍，崔忠峰郑州工业大学热能工程研宄中心，河南郑州450002了换热1又备工乙设计子系统买现的功能和相应的组织结构；在软件设计阶段采用多Aut，ADff4，±ClilAutoCAL；a，r栉带的0；功能实现界而设计通过，81应同程序实，了计算机辅助设计功能。关键词纵流壳程换热器；换热器，人0工艺设计；人，应用程序，引言换热器是广泛应用于过程工业领域的设备，用于加热冷却或热能回收利用等工艺过程。其中管壳式换热器具有结构可靠技术成熟适用面广等特点，是目前换热器中的*常用的结构形式。传统管壳式换热器的壳程兰要为折流板支撑结构，流休兰流为横向流，流动。力大，易发生流体诱导振动破坏，传热面积利用率仅为608，左右州工业大学热能工程研究中心所研制的新型高效纵流壳程换热器，具有优良的传热及防流体诱导振动性能；流体流动阻力小抗结垢能力强，以及使用寿命长节材等显著优点。工业应用证明，新型纵流壳程换热器的传热效率高，与传统折流板换热器相比，其综合指标，户提高了50，而设备1重量减较40，多年来己在江苏山东浙江等20多个省市200余厂家应用，产生了巨大的社会和经济效益。　　为了进步快速推广新型纵流壳程换热器，需要对其实现工艺与设备集成化进行综合设计。利现代，技术。用户只需输必要的设计参数，即可实现新型纵流壳程换热器的工艺机械零部件的集成化设汁，并目动绘制阁纸和输出有关设计资料，以加快其开发和推广步伐。木文对集成化设计中工艺子系统的主要技术研宄作阐述。　　1工艺设计子系统的功能和结构根据用户需求，确定了工艺设计子系统的功能为根据用户提供的冷热两种换热流体的进出口温度流量压力等工艺条件，完成新型高效纵流壳程换热设备的传热计算阻力计算结构设计等工艺设计，生成工艺设计说明书，并将设计结果传递给后续的机械设计，系统。　　新型高效纵流壳程换热设备系列有多种形此，要得到设计优化的换热设备，有必要针对不同工况不同条件的换热设备，进行专门设计，所以本系统有针对性地完成了化肥和电力等热力系统中常用的9种换热器系列设计，并可扩展到其它类型的换热设计，其组织结构1.　　2工艺设计子系统的主要设计技术新型纵流，程换热器工艺设计7系统的上要设计技术可以分为两类类是为了实现计算机辅助设计所采用的软件界面设计403欣技术数据处理技术；类是为了实现换热器工艺设计所采用的传热计算方法和优化设计方法。　　2.1界面设计界面是用户与计算机进行信息传递的媒介。　　收稿日期2，001基金项目国家九重大科技攻关项目96人0107用户通过报作界面向计泣机应用程序达自己的意，应用程序接收到用户指令后，作出相应的反应。考虑到技术1容问题，本01系统的界面采用0口03柬，加叫1砰进亍描述，1.哗1册赃0，88，功能来义现。，08功能己预定义些基本控件类型，如按钮编辑框列出满足用户需求的对话框2.　　2.2柬认技术6tliife今间和建立对直接调用的动态连接库，江1.入0只14人08肷开发环境包括大吊++库，允许用户采，搏+资源开发人，个好的阁形支撑系统付软汴的汁发有着明的优势，系列软件以其功能强大用户界面友好及次开发工具齐全等优点，己被广泛性语言，是个通过程序间互连通道正，通信的逻辑上独立的过程。人08是也，4以前版本的种次开发环境，它用，镅员嘈丛闯，序。山我调爪。人6应用程序与1现应叫程序相比效果相同，但在计算量大的任务上要快得多，且保密性好。，是人也，0人0沿4版本中力口入的次开发环境，它直接与此，1核心通倍，所以要比应用程序更快。更稳定从应，印分为仙和01.，1；两种类型。剪整的715数作，几有很好的继承性，可方妞地将己开发的人历应用程序移植而获得丸，应用程序的运行效果；而，句取是种全新的面向对象开发环境，由入也，1公司推出的开发工具入，0提供。尽管0切取应用程序与入1 10系统自4完乍相同，似付那经常握人6而又对0岵，广人取不熟悉的软件开发者来说则更倾向于采用方便快捷的人历欣环境。　　2.3数据处理为实现换热设备的工艺设。必须对换热设洛的备种流体的物性参数程化，以便系统查询他。数枢源的处理方式分为叫类逆线的处理。查取原始公式或用程序软件，将其回归，实现程序化查询管理；对于无原始公式且不宜回归理。将几有连续光滑特征的数据格程序化将离散分段的数据格规范化，编制相应的程序进行处理。　　数据的存储形式有以下3种，内存变量。处理访问频繁而又少量的数据，包括用户输入数据和中间计算数据。，数据文件。处理量少而又不常访问的数据，也仅括系统各模块之间数据交换。　　2.4传热计算方出1换热设备设计的主要手段是采用合理的数学模型进行传热计算。不同类型的介质的传热计算方法是不同的，特殊的条件下又有特殊的要求。工程常用的传热计算大致上可分为3类3，无相变传热计算。没有相变或是相变可忽略作为无相变进行传热计算的情况，如主热交冷却塔，部分相变传热计算。相变不可以忽略的部分相变情况，常采用点法逐点法计算，前者易于计算但误差人。后片计兑精确仙十算量较大，适十算机来实现。如水加热器屈相变传热计算。完全相变或是可以忽略不凝性气体的影响作为全相变进行传热计算的情况，如热网加热器冷凝器。　　工程常用的相变传热过程是冷凝传热，其传热计算方法依据相变流体的性质分为过热蒸气冷凝和饱和蒸气冷凝两类。过热蒸气冷凝时要根据具体的传热情况分段计算，常分为过热段冷凝段疏水冷凝水冷却段，而过热段又分为干壁式去过热和湿壁式去过热。　　热能1程心在多年理论和文验研宄的基础发环境由，4系统1带，化找上。己经研出，应新把高效纵流壳程俪，设备的传热计算方法4，本系统用软件设计的方法将其程序化，大大提高了设计效率和精度。　　2.5优化设计优化设计就是在*优化数学可论和现代汁算机技术的基础上寻求*优设计方案，它是以0的重要组成部分。工艺设计子系统中采用的优化设计手段主要有两个方面①数学*优化求解方法。　　取某些参数指标作为目标函数，采用优化设计理论进行优化求解，得到*优化设计絮。邙应七家和资，中的设计经验来促进约柬优化设计的进程和目标，加速求解，去除不切实际的优化方案。　　通过对工程传热过程的分析，选壳程对流传热系数，和壳程阻力户作为目标函数，取壳程流体流量折流圈间距和壳程流体的出口温度作为设计变采了多种优化友法如约束如度法，01模糊优化等进行优化设计，得到了不同优化程度。么尸提高2340的结构。　　3结束语本研宄应用现代设计技术对新型纵流壳程换热设备进行设计，开发出商品化软件，对新技术的推广应用起到重要的作用，使新成果能够广泛推广。在换热设备0奶软件开发中，解决好相关技术及其在软件开发中的应用，是软件质量的可靠保证。本子系统除了采用了些成熟的计算机软件设计技术外，在换热设备工艺优化设计和数据处理方面作些研允工作，但在计算功能扩充等方面，还有大量的工作有待进步的研究。　　I1董其伍，刘敏珊。陈发忠。仙3取在开发换热设备。仙软件中的应用。郑州工业大学学报。200，20D13.　　2林龙震。窗口设计技巧与06程序设计参考1.北京清华大学出版社，1994.3.　　3国家医药管理局上海医药设计院。化工工艺设计手册上册肘。北京化学工业出版社，1996.　　郝善刚。纵流壳程换热器的模糊优化。郑州郑州工业大学，1998.