Excel在换热器设计中的应用

以实际生产工艺过程为实例,介绍了用Excel进行列管式换热器设计的方法。结果表明,利用Excel强大的函数库和数据处理能力,能较大程度提高换热器设计效率,并具有较强的直观性。     

列管式换热器的设计

课程设计是学生理论联系实际的一次很好的机会。本文就合成氨厂变换工段所用的热交换器进行一次选型设计。     

列管换热器计算机选型设计

用面向对象编程语言Visual Basic6.0开发出列管换热器选型设计软件。通过计算机计算，选型，能快速，准确地从列管换热器库中选出所需的列管换热器型号。软件运行windows操作系统，界面友好，操作方便。     

列管式换热器计算机辅助工艺设计技术研究（节选）

本对CAPP系统进行了总体结构设计，详细地研究和介绍了系统的主要功能模块和数据库结构。本提出的换热器CAPP系统具有以下优点；面向企业具体生产环境和实际应用，能够很好地满足企业应用CAPP的要求；具有较强的工艺数据，生产和资源等管理功能；采用完全基于数据库的程序结构形式和开放的数据结构等特点。符合CAPP的发展方向。它的开发成功能够促进企业的技术进步，推动企业信息化的进程。取得良好的经济效益。     

多段板式换热器设计选型影响因素

板式换热器是一种高效、节能、紧凑的设备,由于其传热系数大,传热阻力小等特点被广泛应用在各种工业,它的发展已经历140多年历史。多段板式换热器作为换热器的一种在食品等行业应用广泛,在设计选型计算多段板式换热器过程中影响因素比较多,本文通过板型选择、压力降校核、流程与流道的选择介绍多段板式换热器设计选型中要注意的问题,并通过实例选型过程分析。     

用VB和SolidWorks实现列管式换热器的设计

利用结构化软件设计方法及程序模块化原理，结合换热器设计的工艺设计方法．以Microsoft Visual Basic 6．0语言为平台，开发出换热器设计软件。软件具有换热器的三维结构设计功能，实现了换热器的设计结果以Excel形式表格保存。软件安装方便，界面友好，经验证设计结果合理、准确。     

三点比较式臭袋法测定环境臭气浓度数据处理的Excel函数统计设计

本文介绍了如何利用Excel函数,根据三点比较式臭袋法测定环境臭气浓度数据的统计理论基础,设计一套简单实用的Excel函数统计表,并在实际监测案例实验分析中进行应用分析。     

Excel在化工设计自动化的应用研究

化工设计过程中涉及到大量的计算、录入和统计工作。通过化工设备选型模板编制、管道特性表的录入及综合材料表的统计等实例,运用Excel实现自动填充及自动运算等功能,说明Excel能提高工作效率,且深度应用于化工设计中。     

用Excel设计水性聚氨酯树脂合成辅助程序

本研究用EXCEL设计了一种水性聚氨酯树脂的合成辅助程序,为树脂合成工作者在设计配方参数时提供了一个自动计算器,简单易用、修改方便、迁移性好。随着研发工作的不断深入,合成人员可以根据用料自行修改参数;根据工艺自行拆分设计;根据个人习惯自行增加控制因素,最终实现该程序的智能化和形象化,使水性聚氨酯树脂设计工作有据可依,更加精确。     

操作型换热器设计计算中的迭代法讨论

本文讨论了化工工程计算中常见的超方程的迭代计算方法。由于这种方程经常有多个解,但只有一个是有工程意义的。本文结合换热器计算讨论迭代法的应用,通过对超方程的数学分析,对迭代方法进行了改进,将迭代法和二分法相结合,获得了正确结果。同时讨论了牛顿迭代法在应用中应注意的问题。并根据Excel程序单元格内编辑公式的功能,讨论了Excel在迭代法中的利用。     

采用结构融合策略优化换热网络

利用强制进化随机游走算法优化换热网络至后期时,个体网络结构基本定型,很难再被破坏或改变,潜在进化能力难以发挥作用,无法求解出更优结构。基于此,探究个体进化过程中的结构变化特性,分析后期结构优化的重心所在,提出结构融合策略,将两个个体结构融合到一起,形成新个体,放大原个体结构进化潜力。对新个体进行优化,其结构中所有换热单元互相竞争,引导结构进化潜力发挥作用,保留有益于结构进化的换热单元,淘汰阻碍结构进化的换热单元,生成部分新换热单元,促进个体进化形成更优换热网络结构。最后应用两个算例验证该策略的有效性,取得了可观的优化效果。     

花板换热器与单弓形折流板换热器对比实验研究

折流板壳程流体横向冲刷换热管时存在振动大、压力损失大和易结垢的缺点,折流杆换热器用作冷油器时壳程Re偏低,为了克服上述缺陷,研制出一种新型的花板换热器。花板换热器中壳程流体的流动方式与单弓形折流板换热器不同,壳程流体纵向冲刷换热管,具有壳程阻力较小、换热器内管子振动噪声小等特点。本文通过对花板与单弓形折流板换热器的换热和流阻性能的实验比较,得到在相同的雷诺数下,花板换热器的壳程压降仅为单弓形折流板换热器的70%—80%,以单弓形折流板换热器为参照时的花板换热器综合效益比为110%—140%。     

钛制换热器的设计

分析了钛制换热器的特点,介绍其流程的选取、管板及折流板的设计,并提出了管板与换热板连接应注意的问题。     

Application of the Microsoft Excel Solver tool in the solution of optimization problems of heat exchanger network systems

Optimization of heat exchanger networks (HEN_S) is a field of interest in Chemical Engineering. The aim is to use the residual heat of process streams to raise the temperature of other process streams which are cold, thus minimizing the use of hot and cold utilities. The usual way to deal with this task is to pose a linear programming problem according to a transshipment model in order to minimize either the general services consumptions or the number of hot and cold stream matchings required. This optimization is subjected to several restrictions given by the energy balances corresponding to each heat exchange.The high number of variables and equations obliges the use of specific software to solve these problems, e.g. GAMS (General Algebraic Modelling System). However, this software is not intuitive and requires a long time of training and a certain level of practice for the students to adequately use it.This work describes the use of Microsoft Excel-Solver for the sequential solving of HEN_S optimization problems according to the transshipment model. Solver is a much simpler, intuitive and easily available tool for the students who, besides, usually learn how to use it in the first years of their degree, in Informatics or similar subjects. Thus, it is not necessary to spend extra time in the teaching of the software, time that may be devoted to other contents.This paper presents an example of HEN_S problem proposed in the subject Simulation and Optimization of Chemical Processes corresponding to the Joint Master in Chemical Engineering of the Rey Juan Carlos University and the Autónoma University of Madrid and solved by the students using Excel-Solver.     

换热网络优化中换热单元生成频次的影响分析及策略改进

换热单元的生成频次对换热网络优化有直接的影响,分析其机理可以指导求解算法的改进。本文采用节点非结构模型及强制进化随机游走算法,通过设置不同的换热单元生成概率与生成个数以改变换热单元的生成频次,观察并记录个体在优化过程中产生的年综合费用变化情况。发现不同生成频次下整型变量和连续变量的相对优化频率发生了变化,从而改变了整体优化过程,并且与个体当前优化状态不适应的生成频次会造成相对优化频率不平衡、优化结果较差。基于此,本文提出了一种具有生成参数动态调节策略的换热单元生成方式,在优化过程中根据个体状态实时调整换热单元的生成概率与生成个数,平衡整型变量与连续变量的相对优化频率。最后,采用15SP、10SP和20SP算例进行验证,换热网络的年综合费用较文献结果分别下降了1.06%、0.16%、0.68%,验证了该策略使得换热单元的生成频次更为合理,有效地提高了算法的优化效率。     

基于螺旋片强化的套管换热器性能

基于RNG k-ε模型对螺旋片强化的套管换热器的传热进行模拟,通过模拟结果与文献中的实验结果进行对比来验证模拟的可行性;分析了Reynolds数为2362～16860范围内的螺旋升角α变化对Nusselt数和摩擦阻力系数f的影响;并考察了等泵功率下的综合传热性能PEC值的变化规律。结果表明：Nu和f的平均误差分别为7.1%和1.3%,证明所采用的研究方法是可行的;α在15°～75°范围内,Nu和f均随着α的减小而增大,特别地,当α小于35°时,f随α的减小剧烈增大;在等泵功率下,PEC值为0.84～1.93;α在15°～45°时,α为35°具有较好的综合传热性能,α为55°、65°和75°时,虽然其PEC值比35°时略高,但其Nu与35°时相比要小很多,实际应用中考虑到传热速率的问题,选择35°的螺旋升角较为合适,此时,PEC值为1.26～1.62。另外,为减小f,提出倾斜螺旋片强化的方法;螺旋升角α为35°、螺旋片倾斜角β为10°时,与普通螺旋片相比,Nu基本一致,甚至略大,而f减小了12.5%～14.5%,此时,PEC值为1.38～1.71;场协同理论也很好地验证了这一结果。     

换热器结垢与换热网络裕量设计方法研究进展

从结垢现象影响换热系统正常运行的角度出发,介绍了近几年换热网络裕量设计以及针对结垢问题不同学者研究出的换热网络优化设计。总结了在换热网络设计中对换热器清洗时序、清洗周期优化或者增加换热网络的裕量设计的不同换热网络设计最优方法,但这些方法都是在换热网络设计之初,考虑换热器结垢最严重的情况即换热网络在“最差”工况下进行的优化,因此优化得到的换热网络难以保证换热网络全运行周期的持续节能优化。本文结合现有换热网络设计方法的利弊,针对结垢过程的慢时变、持续特点,提出一种基于长周期持续节能的换热网络设计优化方法,在换热网络设计之初,定量分析结垢对网络结构的影响,以换热网络全周期累积总费用为目标函数,实现换热网络的最优综合。     

板式换热器的清洗

板式换热器是一种结构紧凑、高效的换热设备,但其换热温度高、内部流通孔径小,极易结垢,造成板式换热器换热效率降低,从而影响生产的正常进行和设备的安全,所以需采用化学清洗法除垢。本文介绍了板式换热器除垢的两种化学清洗方法——拆卸清洗和不拆卸清洗,清洗后的中和、钝化预膜处理及清洗中的注意事项,为板式换热器的安全除垢提供了可靠的保证。     

耐腐蚀换热器及其应用

本文从材料分类角度，分别介绍了不锈钢、钛、石墨、玻璃、塑料、陶瓷等耐腐蚀换热器近几年的发展及应用情况。