郑州大学化工与能源学院
2011年11月
HTRI简介
美国传热研究协会（Heat Transfer Research Institute）简称HTRI，主要致力于工业规模的传热设备的研究，开发基于试验研究数据的专业模拟计算工具软件，提供完善的产品、技术服务和培训。HTRI帮助其会员设计高效、可靠及低成本的换热器。HTRI Xchanger Suite是HTRI开发的换热器设计及核算的集成图形化用户环境，它包括以下几个部分： HTRI.Xist能够计算所有的管壳式换热器，作为一个完全增量法程序，Xist包含了HTRI的预测冷凝、沸腾、单相热传递和压降的最新的逐点计算法。该方法基于广泛的壳程和管程冷凝、沸腾及单相传热试验数据。
HTRI.Xphe能够设计、核算、模拟板框式换热器。这是一个完全增量式计算软件，它使用局
部的物性和工艺条件分别对每个板的通道进行计算。该软件使用HTRI特有的基于试验研究的端口不均匀分布程序来决定流入每板通道的流量。
HTRI.Xace软件能够设计、核算、模拟空冷器及省煤器管束的性能，它还可以模拟分机停运时的空冷器性能。该软件使用了HTRI的最新逐点完全增量计算技术。
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企业信用评分HTRI.Xjpe是计算套管式换热器的软件。HTRI.Xtlo是管壳式换热器严格的管子排布软件。HTRI.Xvib是对换热器管束的单管中由于物流流动导致的振动进行分析的软件。HTRI.Xfh能够模拟火力加热炉的工作情况。该软件能够计算圆筒炉及方箱炉的辐射室的性能以及对流段的性能，它还能用API350对工艺加热炉的炉管进行设计，并完成燃烧计算。
在本次培训中，们以HTRI.Xist为主，介绍HTRI的使用。
一、 换热器的基础设计知识
1. 换热器的分类
按作用原理和实现传热的方式可分三大类：即混合式换热器、蓄热式换热器、间壁式换热器，其中间壁式换热器按传热面的形状和结构分类：
(1)管壳式：固定管板式、浮头式、填料函式、U 型管式
(2)板式：板翅式、平板式、螺旋板式
(3)管式：空冷器、套管式、喷淋管式、箱管式
(4)液膜式：升降膜式、括板薄膜式、离心薄膜式
(5)其他型式：板壳式、热管
2.换热器设计标准：
中国：GB 151 《管壳式换热器》
美国：TEMA
TEMA—工业远程控制>fm0Tubular Exchanger Manufacturers Association (管式交换器制造商协会），TEMA标准就是该协会下属的技术委员会编制的一本关于列管式换热器设计、制造和检验的标准，是目前世界上使用最广泛的列管式换热器标准。
3、列管式换热器的结构：
E：单程壳体 F：带纵向挡板的双程壳体mntp G：分流壳体
H：双分流壳体 J：无隔板分流壳体 X：交叉流 K：釜式再沸器
●E型壳体是标准形式，最常用
●电汽锅
G和H型通常用于水平热虹吸式再沸器（精馏塔使用） ●如果采用E型壳体不能满足可允许的压降，可采用J型和X型壳体
●当需要多壳体和可移动式管束时，可采用F型壳体
●K只能用于再沸器
2)前封头类型：
●A型是标准封头，用于管程流体较脏的情况
●B型用于管程流体较干净的情况，由于这种封头较便宜和简单，所以尽可能多的使用
●C型是可移动的壳体，用于管程危险液体，管束较重或者壳体需要频繁清洗的情况
●N型，壳体固定，用于壳程危险液体
●D型主要用于高压环境
3)后封头类型：
后封头类型一般分为三类：
●固定管板式（L、M、N） 壳体—挡板间隙较小
●U型管——设计简单但清洗困难 壳体—挡板间隙较小
●浮头式（P、S、T、W）——最常用的是S型
如果温降低于50℃，且壳程压力不高，则使用固定管板式换热器，否则使用其他类型以满足热膨胀的要求。与S型相比，T型结构简单，但是壳体较大并且管束和壳体之间间隙较大。P和W型很少使用，W型换热器没有通道挡板，因此它们的通道数只能限定在1~2个
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