HTFS管壳式换热器振动分析.pdfVIP

HTFS HTFS HHTTFFSS换热器计算程序与管壳式换热器振动分析 3 t,c }9M,Z:s,a 上海化工设计院 上海!v# X#Z1dZ C9e 摘要 介绍换热器计算程序；分析工程实际中管壳式换热器的振动问题，并以础总结消除振动的 经验。*q.j: w+n(G(g9 s -V/p2q3~4@!t;]7| 1 概述4s,y3B#z,~+ v9sb%| 管壳式 又称列管式 换热器是最典型的间壁式换热器。长期以来，人们对于它的工艺计算进( ) 行了长期而深入的研究。积累了丰富的经验。目前国际上已开发了数种管壳式换热器计算程序， mm m 其中比较流行的有美国传质及传热协会开发的 、英国传热及流体流动学会开发的 ，以及 ASPENTECH B JAc 美国 公司开发的 — 。这些计算程序已取代手算，成为换热器工艺计算的主要 手段，在国内也得到广泛使用。 管壳式换热器的管束振动问题是工艺计算中的重大课题。对于大型、高流速、高压力换热器， 振动现象尤为显著。剧烈振动可能引起设备破坏而且噪音污染更加严重。但由于流体诱导振动物 理现象的复杂性以及现有技术的限制，目前尚不能提出完善的预测换热器振动的方法，而通过人 工计算预测换热器可能存在的管束振动又是一项非常繁琐的工作。各类换热器计算程序均有振动 分析模块，试图帮助设计者预测到换热器可能存在的振动问题。在工艺操作参数一定的条件下。 要消除换热器潜在的振动威胁，只有通过对换热器的结构型式作出调整。因此，如何有针对性地 调整换热器结构型式，充分利用计算程序这一快捷简便的工具。避免换热器在使用中发生显著振 动。已在换热器计算中日益受到重视。 m 本文借助于 对几个具有典型管束振动现象的管壳式换热器的振动分析，归纳出换热器设 计中对管束振动有明显影响的换热器结构型式对换热器管束振动的影响方式，以便设计者能较方 便地找到消除换热器振动的方法。然而，除振动问题外，在换热器设计中最需关心的是在达到传 热效果前提下的经济性问题，即设备费用和操作费用，这又往往与消除振动相矛盾。为节省篇幅， 本文不讨论振动机理、消除振动对传热的影响以及难以定性其减振效果的某些减振手段。 2HTFS换热器计算程序及其应用.Z;h L9z(?1e7S!t1{6^ m(HeatTransferandFluidn0wSe ) 80 Ⅳ 是英国传热及流体流动学会于 年代末推出的一套 换热器计算及模拟程序，它包括管壳式换热器计算程序 TASC、立式热虹吸式再沸器计算程序 TSEB、釜式再沸器计算程序KETL和空玲热交换器计算程序AC0L。 TASC3程序是英国传热及流体流动学会于1988年推出的两相流管壳式换热器的必威体育精装版程序， 是在不断改进和完善TASC2的基础上推出的，并作为HTFS今后软件标准化的一个基本程序， 被称作HTFS开发史上一个里程碑式的产品。和TASC2程序的基本功能一样，它可用于管壳式 换热器的设计、性能计算和模拟计算；两侧物流可以为单相流、沸腾流或冷凝流；热流体可以走 3 管程，也可以走壳程；两侧流体可以经过露点和泡点。该程序有 种可供选择的计算方式： ①DESIGN-按费用最佳或面积最小设计；②CHECKINC-核算已知换热器是否达到所规定的热负 荷。计算结果为实际面 需面积；③SIMULATION-按用户规定的两侧物流人口条件。计算出口条 件。计算结果为实际热负荷，所需热负荷。核算和模拟计算的主要差别在于前者出人口条件是已 知的；而后者出口条件是计算的。6i1Y%T*O1c TASC3 100kt a (El08) 笔者利用 核算 ／ 甲醇项目脱硫工段冷凝液水冷器 、合成工段人塔气预 热器(F_a01)2个换热器的计算，核