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【Xist】设计你的第一个管壳式换热器_06.1“控制”选项的设置II

1.点击左边目录栏的“Control”标签下的“User Methods”，进入换热器“控制”卡片的其他设置。

Methods – 用户自定义方法

曲线的表达式为：h = A(dT)B，A为常数系数，B为指数。

@User-Defined Nucleate Boiling Curve – 用户自定义核态沸腾曲线

输入在参考压力下的曲线方程，dT的常数系数以及指数，程序将依此计算核态沸腾传热系数。

@ User-Defined Film Boiling Curve -用户自定义膜态沸腾曲线

输入dT的常数系数以及指数，程序将依此计算膜态沸腾传热系数。

3.F & J Curve – FJ曲线，FJ参数界面在壳侧和管侧都提供了两种输入模式。

3.1第一种输入三组雷诺数下的，f因子与j因子的数值，计算a和b。

3.2第二种输入f因子与j因子的表达式常数a和b，由程序来计算f因子与j因子的数值。

Fj的表达式如下：

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通过fj计算传热系数以及压降。

4. Virbration Information – 振动信息

@ Axial tension loading – 轴向应力载荷，默认为0，影响管子自然频率计算。

@ Added mass coefficient – 附件质量系数，默认为TEMA推荐值

@ Log decrement for damping – 阻尼对数衰减率，与弹性不稳性振动临界流速、管子振幅计算有关，默认为HTRI算法。

@ Instability threshold constant -不稳定性阈值常数，用于计算涡流诱导振动的临界流速，默认为程序计算。

@Ratio of vapor specific heats – 气体比热容，用于计算声速，以及声振动频率，默认以空气的1.41。

5. Shells-in-Series – 串联的选项设置，用于加速收敛。

@ Shortcut trials – 捷算计算次数，默认为不启用。

@ Rigorous trials – 严格计算次数，默认为25。

@ Overdesign range – 余量范围，串联换热器余量的偏差范围。

@Unknown duty estimates – 热负荷初值

6. User Controlled Convergence Tolerances – 用户定义的收敛偏差

@总压降，默认值为5%。

@总传热系数，默认值为1%。

@负荷计算，默认为0.25%。

@局部壁温，默认为0.1%。

@总壁温差，默认为5%。

@再沸器静压头，默认为0.5%。

本节与上节是对“控制”设置的介绍。

【Xist】设计你的第一个管壳式换热器_C2.0气气换热器（案例2）

1.本节我们将以一个实例来将之前Xist参数输入的感性认识转化为生产力：）

设计条件如下（污垢系数为0，壳程为热流体，管程为冷流体）

2.首先新建一个Xist。

3.设置公制单位MKH，并选择默认的Rating模式。对于自定义单位制，可参照【Xist】01界面熟悉一节。为什么对于新设计一个管壳式换热器最常用Rating模式，因为熟悉各参数调整规律的设计者，初步估计一个尺寸，根据初步结果再来调整达到一个合适的尺寸远比用Design模式省时省力得多。

4.按设计条件输入确定的工艺参数，遇到不清楚意义的参数可以查阅各参数解释的教程。

5.输入冷热侧流体的物性，对于只知道进出口点物性，而不知道组成或没有更详细的热曲线的可以通过自定义物质，然后赋予物性的方式输入，如下图。

5.1输入参考温度和参考压力下的物性：

5.2同样输入冷侧物流的物性：

6.输入结构参数，1没有特殊考虑默认采用卧式，2初步判断冷热流体的流量均很大，并为气相，可采用BEM单管程单壳程，3内径32mm的管子管间距40mm，4较大的管长9m，5较大的壳体直径和较少的折流程数5，以及6采用窗口不布管来减小振动，7选用45度布管（默认为30度），8采用默认材料CS（实际需按介质以及设计条件来确定）。如下输入：

6.流体物性参数、工艺参数和结构参数均输入完整后，可以点“绿灯”运行。

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7.1运行发现设计余量为负值，说明初步选择的尺寸太小。

7.2调整尺寸参数，将壳体直接调整至2600mm，管长增加至12m。运行后设计余量为2.19%，说明换热面积基本合适。查看其他的参数，比如壳程压降超过了允许压降，那么可以在此基础上调整折流板切割率至26%。

7.3对于“窗口不布管NTIW单弓”，布管数是随着切割率减小而减少的，增大切割率面积不够那么需要将管加长至12.5m，换热面积才足够，同时壳侧压降也满足要求了。

8.以上所描述的是个别参数的调整过程，在实际设计中需要核查更多的参数，而往往很多参数是相互影响，相互制约和矛盾的，需要综合考虑，获得一个平衡的经济的设计。

本节的介绍让你按照设计条件可以初步设计出一个管壳式换热器，不过接下来还有很多挑战迎接我们，在这里使用了大量程序的默认值，比如管口大小，未定义设计参数等，其实这些都是需要经过我们的确认和优化，另外对计算报告的阅读也是很重要的一步。