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1、换热器工艺设计第1页，本讲稿共14页工艺设计子系统的功能工艺设计子系统的功能根据用户提供的冷、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机械设计子系统。第2页，本讲稿共14页工艺设计子系统的结构工艺设计子系统的结构新型高效纵流壳程换热器系列有多种形式，分别适新型高效纵流壳程换热器系列有多种形式，分别适用于不同的场合，不同的场合里工作条件相差甚远。因用于不同的场合，不同的场合里工作条件相差甚远。因此，要得到设计优化的换热器，有必要针对不同场合不此，要得到设计优化的换热器，有必要针对
2、不同场合不同条件的换热器有针对性地进行专门设计，在设计过程同条件的换热器有针对性地进行专门设计，在设计过程中还可以把这类换热器的设计经验运用其中，使设计更中还可以把这类换热器的设计经验运用其中，使设计更实际、更有效、更优化。实际、更有效、更优化。第3页，本讲稿共14页工艺设计子系统的组织结构图工艺设计子系统的组织结构图工工 艺艺 设设 计计电力工业热力系统电力工业热力系统蒸蒸气气冷冷却却器器疏疏水水加加热热器器冷冷凝凝器器热热网网加加热热器器化工化肥热力系统化工化肥热力系统主主热热交交换换器器冷冷却却塔塔一一水水加加热热器器二二水水加加热热器器其它类型换热器设计其它类型换热器设计冰冰机机系系统
3、统冷冷凝凝器器冰冰机机系系统统蒸蒸发发器器无无相相变变传传热热设设计计冷冷凝凝传传热热设设计计第4页，本讲稿共14页工艺设计子系统的设计技术工艺设计子系统的设计技术n界面设计技术界面设计技术n数据处理技术数据处理技术n传热计算方法传热计算方法n优化设计技术优化设计技术nADSRXADSRX技术技术第5页，本讲稿共14页界面设计技术界面设计技术界面是用户与计算机进行信息传递的媒介。用户通界面是用户与计算机进行信息传递的媒介。用户通过操作界面向计算机应用程序表达自己的意图，如调用过操作界面向计算机应用程序表达自己的意图，如调用命令、输入数据等；应用程序接收到用户指令后做出相命令、输入数据等；应用程
4、序接收到用户指令后做出相应的反应：汇报当前执行情况，请示下一步工作或回答应的反应：汇报当前执行情况，请示下一步工作或回答用户的提问等。本用户的提问等。本CADCAD系统界面设计由的系统界面设计由的PDB PDB（Programmable Dialog BoxProgrammable Dialog Box，可编程对话框）功能来实现。，可编程对话框）功能来实现。它采用它采用DCLDCL语言（语言（Dialogue Control LanguageDialogue Control Language）进行描述，）进行描述，用用ADSADS（AutoCAD Development SystemAutoC
5、AD Development System）实现界面的功能。）实现界面的功能。第6页，本讲稿共14页界面设计技术界面设计技术第7页，本讲稿共14页界面设计技术界面设计技术第8页，本讲稿共14页数据处理技术数据处理技术工艺设计子系统中数据源的形式：工艺设计子系统中数据源的形式：n内存变量内存变量：处理访问频繁而又少量的数据，包括用户输入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。数据和中间计算数据。n数据文件：数据文件：处理量少而又不常访问的数据，也包括系统中处理量少而又不常访问的数据，也包括系统中各模块之间数据交换。各模块之间数据交换。n数据库：数据库：处理大量的数据。如：流体
6、物料的各种组分处理大量的数据。如：流体物料的各种组分在不同温度和压力下的物理性能参数。在不同温度和压力下的物理性能参数。第9页，本讲稿共14页数据处理技术数据处理技术工艺设计子系统中数据源的形成：工艺设计子系统中数据源的形成：n线图的处理：线图的处理：查取原始公式或用程序、软件将其回归，实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的线图，现程序化查询管理；对于无原始公式且不宜回归的线图，应用数学方法编程拟合插值。应用数学方法编程拟合插值。n数表的处理：数表的处理：将具有连续光滑特征的数据表格程序化；将具有连续光滑特征的数据表格程序化；将离散分段的数据表格规
7、范化，编制相应的管理程序进将离散分段的数据表格规范化，编制相应的管理程序进行处理。行处理。第10页，本讲稿共14页传热计算方法传热计算方法 不同类型的换热介质的计算方法是不同的，特殊的条不同类型的换热介质的计算方法是不同的，特殊的条件下又有特殊的要求。大致上传热计算可分为三类：件下又有特殊的要求。大致上传热计算可分为三类：n无相变传热计算：无相变传热计算：没有相变或是可以忽略相变作为无相变进行没有相变或是可以忽略相变作为无相变进行传热计算的情况，如主热交、冷却塔。传热计算的情况，如主热交、冷却塔。部分相变传热部分相变传热计算：计算：相变不可以忽略的部分相变的情况，常采用逐点法、三点法计算。相变
8、不可以忽略的部分相变的情况，常采用逐点法、三点法计算。如二水加热器。如二水加热器。相变传热计算：相变传热计算：完全相变或是可以忽略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。热器。第11页，本讲稿共14页传热计算方法传热计算方法 挡板式换热器采用的是折流板，而新型高效纵挡板式换热器采用的是折流板，而新型高效纵流壳程换热器采用的是折流杆，两者壳程内的流场流壳程换热器采用的是折流杆，两者壳程内的流场大不相同，在相同换热量下，后者不仅传热系数高、大不相同，在相同换热量下，后者不仅传热系数高、流体阻力也小。至于传
9、热计算方法，菲力浦公司公流体阻力也小。至于传热计算方法，菲力浦公司公布的折流杆式换热器的计算方法可以作为参考。本布的折流杆式换热器的计算方法可以作为参考。本中心在多年理论和实验研究的基础上，已经研究出中心在多年理论和实验研究的基础上，已经研究出一套适应新型高效纵流壳程换热器的传热计算方法。一套适应新型高效纵流壳程换热器的传热计算方法。第12页，本讲稿共14页优化设计技术优化设计技术工艺设计子系统中采用的优化设计手段主要有两工艺设计子系统中采用的优化设计手段主要有两个方面：个方面：n数学最优化求解方法：取某一指标作为目标函数，进行数学最优化求解方法：取某一指标作为目标函数，进行最优求解，得到最优
10、化设计方案。最优求解，得到最优化设计方案。n应用专家和资料上的设计经验来促进、约束优化设计的应用专家和资料上的设计经验来促进、约束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。进程和目标，加速求解，去除不切实际的优化方案。第13页，本讲稿共14页ADSRXADSRX技术技术作为作为AutoCAD R14的二次开发工具的二次开发工具，ADSRX(AutoCAD Development System Runtime eXtension)应用应用程序开发环境包括大量的程序开发环境包括大量的C+库和完整的库和完整的ADS函数库，函数库，允许用户开发允许用户开发AutoCAD应用程序，扩充应用程序，扩充AutoCAD命令及功命令及功能能。ADSRX应用程序就是一种可共享应用程序就是一种可共享AutoCAD的地址空的地址空间和建立对间和建立对AutoCAD直接调用的动态链接库，在功能和直接调用的动态链接库，在功能和速度上比速度上比AutoLISP和单纯和单纯ADS应用程序更具优越性。应用程序更具优越性。第14页，本讲稿共14页