[發明專利]一種螺旋纏繞管式換熱器換熱分析系統

在審

• 申請號: 201811520914.5
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN109614712A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 陳小輝;李琳;葉圣;李勇;冼有澤
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 苗艷榮

1.一種螺旋纏繞管式換熱器換熱分析方法，其特征在于，所述螺旋纏繞管式換熱器換熱分析方法包括：

纏繞管的選擇計算；

流體介質物性參數計算；各種流體介質的基本物性參數是通過查找工藝手冊或標準獲得的，比如密度和粘度；在設計纏繞管式換熱器時，根據種流體介質的基本物性參數，需計算管內導熱系數及傳熱系數和殼側導熱系數；

管道排列與配管方法計算，多股和多級需分別計算每種介質管子數s₁、s₂……s_n，其次計算出每種介質所需要的管纏層數，再計算纏繞管上升距離、纏繞管上升角和芯筒直徑；

幾何參數計算，首先需計算換熱管的尺寸、確定管子數、管纏層數、纏繞管上升距離、纏繞管上升角和芯筒直徑，其次計算筒體、封頭、接管以及其它附件尺寸；

傳熱系數計算；

管殼程壓力損失；

結構設計計算，根據用戶給定設定條件，計算壓力、溫度和設備選用材料等，計算筒體和封頭尺寸以及接管和其它附件尺寸；

將所有的設計計算結果保存在Excel表格中，由Matlab調用Microsoft Excel的Worksheet對象，并訪問在Excel應用程序中的從屬對象屬性和方法，對計算結果進行分析和比較。

2.如權利要求1所述的螺旋纏繞管式換熱器換熱分析方法，其特征在于，所述纏繞管的選擇計算包括：

在同一個換熱器中應使用相同規格的管子，管壁厚公式：

式中，δ：管道的管壁厚；p_c：工況下的工作壓力；d₀：管道外徑；Φ：焊縫系數；[δ]^t：對應溫度許用應力，值取和中的較小值；多股和多級的換熱器有很多根管子，根據每根管子的參數，計算出每根管子的厚壁，選取最大的厚壁作為最終的規格標準；

(1)單股管束的確定

①假設管內流速v_i，根據選取好的管子規格和流體流量來假設管內流速v_i；

②求得理論所需管束：

式中：G_i：體積流量，m³/h；

v_i：流體流速，m/s；

ρ_i：流體密度，Kg/m³；

(2)多股和多級的管子根數的確定，多股和多級需分別計算每種介質管子數s₁、s₂……s_n；

①各種介質的管內流速v_i，根據選取好的管子規格和流體流量來假設管內流速v₁、v₂……v_n；

②求得理論所需各種介質的管束：

式中：G_i：體積流量，m³/h；

v_i：流體流速，m/s；

ρ_i：流體密度，Kg/m³

由各管內流體參數計算出s₁、s₂……s_n。