第2章 冷凝器设计

软件计算步骤（本文以HTRI6.0为例）

1. 打开HTRI，在File菜单下选择“New Shell and Tube Exchanger”界面。这个界面由三部分组成，树形栏，可以点击选择要输入的项；输入面板，可以在相应的框里输入具体的数据，最下面一栏可以在Input、Report、Gragh等界面间切换。如图2-2所示。

2. 设定Case单位制，选择SI。 换热器几何参数设定 ? Case mode

HTRI6.0中Case mode共三个选项

Rating：校核计算模式，具备了足够的换热器尺寸与工艺物流条件之后，灾此种模式下计算换热器的压力降和热负荷，得到Report，校核所设计的换热器是否符合标准。

Simulation：模拟计算模式，此种模式考察换热器能否满足规定的热负荷。 Design：设计计算模式，当初始条件较少时，选用此种模式可以得到换热器的初步结构参数结果。

通常是先通过设计计算，得到换热器的初始尺寸，然后进行校核计算，经过多次校核，得到最终的设计结果。

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第2章 冷凝器设计

图2-2 数据输入总界面

? Exchanger configuration对于冷凝器，选择默认的generic shell and tube。 ? Process conditions

冷热流体流量，温度，压力等根据题目所给输入。压降一般由甲方指定，但是当不指定时，可选用着经验数值，见2.2.2节。需要指明的是对于weight fraction vapor，1代表全气体，0代表全液体。

污垢热阻在资料书中查询[10 ,14]。 ? Shell geometry

TEMA type：对于此次设计的氨冷凝器，首先选择BEM类型进行初步设计。 ID：在设计计算模式中不用输入，待计算后得到初步的设计结果。由校核计算输入。

Orientation：选择vertical垂直方向。

Hot fluid：热流体走壳程还是管程。选择shellside，壳程。 ? Baffle geometry

Type:折流板类型，折流板具有各自不同的优缺点。下面列出常用的折流板

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第2章 冷凝器设计

图2-3 单弓形折流板 图2-4窗口侧无排管折流板

(single baffle) (NTIW baffle)

图2-5 双弓形折流板 (Dobble baffle)

其中，单弓形折流板最为经济。单弓形（NTIW），在振动存在的时候改用此类折流板。双弓形折流板用于在单弓形折流板压降较大时的情况。还有一些特殊类型的折流板，读者可根据需要自行选用。

图2-6杆型折流板 图2-7螺旋形折流板

（ROD baffle） （Helical baffle）

图2-8 双螺旋型折流板 （Double Helix）

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第2章 冷凝器设计

图2-9 全网格折流板 图2-10 魔方型折流板 （EMbaffle,Full Grid） （Square-One Baffle）

这里选择单弓形折流挡板，一般来说，单弓形折流板最为经济[16]。 Orientation：折流挡板圆缺方向, 水平装配可对流体造成较强的扰动，从而增加传热系数，在无相变的换热中较为常用。垂直装配则更适合在卧式冷凝器中，这种排列方法有利于排除冷凝器中的不凝气和冷却液。 ? Tube geometry

Type：选择默认的光滑管 plain。

Pitch选择管径的1.25倍（常用）或者1.33倍，wall thickness根据标准选用，这里选择2mm。在使用HTRI软件设计过程中，只需要填写红框内数据即可。填写完毕后，界面如图2-11所示：

图2-11 数据填写完成input summary界面

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