化工设计通讯
新材料与新技术
第42卷第3期
Chemical Engineering Design Communications
New Material and New Technology
2016年3月
基于EDR的板翅式换热器的设计
峰,乔珍
(杭州中泰深冷技术股份有限公司,浙江杭州)
摘要:介绍EDR软件应用于多股流板翅式换热器的传热计算,通过实例分析了不同类型翅片,通道排列和通道分配等
因素对多股流板翅式换热器计算结果的影响。结果显示在压力降允许的范国内,选择合适的翅片,合理的通道排列和分配可
优化换热器的设计方案,节省成本
关键词:板翅式换热器;EDR软件;通道排列;设计;传热
中图分类号:TK124文献标志码:B文章编号:1003-6490(2016)03-0051-02
Based on EDA plate-fin heat exchanger design
Sheng rile-feng, Qiao ri-zhen
Abstract EDR software used in multi-siream plale-iin heal exchanger heal transfer calculations by case analysis of the dillerent
arrangement and other factors on the distribution channel multi-stream plate-fin hcal exchanger caleulation results
influences. I he results show that the pressure drop within the allowable range, choosing the right fin, reasonable arrangement and
distribution channels to optimize the heat exchanger design and cost saving
Key words plate-fin heat exchanger: EDR software: channel arrangement: design: heat transfe
板翅式换热器凭倡其传热效率高、结构紧凑、体积小等算得到的传热长度,导流片长度等数据补全,将换热器的长度
优点,已经成功应用于许多方面,主要用于低温气体的分离,圆整。换热器的尺寸基木确定为×W1300×II~1671mm
天然气液化、石油化工产品的生产、制冷装置以及一些尾气调节传热段和导流片的长度,使得热负荷和出口温度基本达
的处理
到要求。
板翅式换热器的介绍
3) I ayer by layer simulation模拟,是在.(2)的基础上对
板翅式换热器的主要由板束(芯体)、封头、接管及支座换热器进行通道排列计算从而对换热器进行校核,这个结果
等附件组成。板翅式换热器的每?个通道是由隔板、封条、更接近实际运行的状况,在换热器设计时,需要在此模式下
翅片、导流片等零件组成,每层通道鄱设置有流体的进出凵对换热器进行校核。
和包含流体的封头,各个零部件间通过焊接连在·起。
3翅片类型的选取
侣制板翅式换热器可以适用于设计温度为-269-65℃的场
板翅式换热器在进行设计时,首先需要考虑选用什么类型
合。由于受材料的限制,铝制板翅式换热器在稳态下同一截的翅片,一般来说,月前用得比较多的是多孔型和锯齿型翅片,
面的*大允许温差为50C;对有相变的流体同一截面的温差翅片的类型直接影响了换热器的尺寸。图1是选用锯齿翅片
*好不超过30℃。板翅式换热器适用于多股流的介质之间的的结果,如果选用多孔型的翅片,在保持通道分配不变的情
传热,*大可以达到15股流体
况下,得到结果如图2,此时阻力是允许阻力的40%90-609%.在
板翅式换热器的设计主要有两方面:传热设计和强度设压力降允许的情况下,锯齿型翅片能明显的灭小换热器的尺
计。本文是从传热的角度来介绍换热器的设计。
2EDR软件的模拟计算
对于板翅式换热器的传热计算选用的是EDR软件下面的
alculation mode
Plale Tin Exchanger模块。TDR对板翅式换热器的设计主要有
LA value of calculated duty
Design, Stream by Stream simulation, Layer by layer simulation
等模式,可以进行虹吸,错流、顺流、逆流等的计算
Core width
下面应用EDR软件设计主换热器,如下:
Core depth(stack height
m
1) Design设计,将需要的物性参数如温度,压力,流量
等输入,般通过 hysys模拟换热器的热平衡,直接将 hysys
图2计算结果
模拟的结果导入HIDR软件,进行初步的设计,得到一个初步4通道分配与通道排列的影响
换热器的通道分配余排列是换热器设计的重要部分,通道
虑热负荷,翅片形式,导流片形式,封头布置,允许压降等因素。排列布置在冷迦道和热迦道之间除了做到总热皇平衡外,还
般在 Design设计时考虑换热器的宽度,翅片的选取,管
方位,以及通道的分配河赵。这样为后面的模扱提供了良好 laycr simulation I模式下的道排列为 DAECAEDAEDAEDACB
的基础。考虑翅片、管口、通道的分配得到结果,见图1。
CAEDAEDAECADDAEBCAEDAEDAEDAEDACBCAEDAED
AECADDAEBCAEDAEDAECADDAEBCAEDAEEAEEADEA
Calculation mode
CBEADDACEADEADEACBEADDACEADEACEADBCADEAD
U,A value of calculated duty kw/K 3$43.7
FADEAEACBEDDACEAHADEACBCAEADFADEACEA
mm「
D,得到如图3的热负荷分布图,结果显示每股流体在换热器每
个截面上的热负荷基本是平衡的,说明通道排列合理
Core depth(stack height
1670.53
种通道排列为 DAECAEI)AHD)AFID) ACACAEI)AHI) AECADI)
EAC
AEDA CACAEDAEDAECADDAEACBEDB
图1计算结果
EDBECBDDBEBCBEDAEEAEEADEA CBEBDDBCEADEADE
2) Strcam by Strcam simulation模拟,在 Design计算的基 ACAEADDACEADEACEADACADEADEADEADEACAEADD
础上,迎运用 Sircam by Strcam simulation模式自动将D) esign计 ACEADEADEACACADEADEADEACEAD。得到如图4的热负
收稿日期
荷分布图,可见热负荷分布不平衡,这样很容易造成换热器
作者简介:盛月峰(1988-),男,助理工程师,毕业于浙江エ业大学,波动,这样的通道排列显然是不合理的。在设计时应该避
主要从事压力容器的设计工作
免这样的排列方式
