（化工过程机械专业论文）翅片管换热器cad及优化设计系统的研究与开发.pdf

摘要 s 3 疗9 、f 被广泛使l i ，为了姒化t 热，趔疗僻- t 盘术iii & 发j 陵, i d 罾”式换热僻，传热褂到姒化，t j 盼水冷，从1 面1 i 约了 大最的水资源。f i m 传热效率捉商的嗣。“ 响换热器设计的索进行优化没训以满足 以f 的研究与j r 发i 作： 】在分析现有她，篱壳换热器传：映的毖 ：随7 i , 7 s j j f j t ；6 i f , f j i g d ( i ，网i 阿必缄列影 f ：、i k 实p j 、应的需要，为u 眇义丌j 踺了 硎；卜，刊吲锄j 趔，；j 竹壳4 奂鼎i 器c a d 及优化改计系统。咳系统以划，撅热器的i ：岂钟为1 j 史脱r 逍片t 管靠 换热器c a d 及优化发计系统个程管1 1 n ，i tl ：要翅片j 换热器的。12 ， 算、壳e 常j 、妣优化i 5 2 汁和符稃模糊优化没等+ 严模块组成： 2以v i s u a lb a s i c6 0 为门。发、卜台，利川数掘席投术，建、zj 独、i 、丌放、数据 j 孛、运行i _ 脊的传热介质物删性能数据 二，丌文现了这兰数据片的动态隆 i i l 例数掘图表的“算机动在询； 3 提了以壳程流刚最小为l ：| 杯雨数，传热负衔j 趔肛l 丽( i 为约求条什的j r l 玎翅”j 损热器优化波汁模型。采i _ j 枚，译法边 i 优化，j i ：) 】发了栩应的改汁 科j f ： 4 利川模带蚋数学t f t 的模糊多| 1 标优化改i l ：j ! 构参数进行了模糊优化没汁，以保讯：存满 5系统总体结构采川了! i 层 移 j 七性。 足换热强艘 式箭壳换热器的 ：要纪 f 一条f 1 - j ，s 量减：b 铃 关键词：翅”管顶隳磊c a d数捌j b f d 口2 。 l = 蔫 l _ 石 图3 , 3 翅片符慢化传热分r 模鹕 图t 卜符号说明如下： 6 壁厚，m ： 五导热系数，w m ： 翅壁表面积( 包括翅片表面积和翅片n l j 管蹙表丽i 积) ，1 n 2 f 光管内壁表面积，m 2 ； ，光管内壁流体温度，： 口一光管内流体对流换热系数，w m ； ，：翅壁侧流体温度， 口：翅壁侧流体列硫换热系数，w m ： t 。光管内壁壁面温度，； 鸽2 6 虹 f 。：翅底壁面温度， f 。翅片五”的平均温度，。 7 l ! 稳态f 热情况下，通过翅壁的传热量【t p ；成i 式 光管内壁侧流体与光壁面换热 q = 口。f ( ，l t 。1 ) 通过壁的导热 q = 害耶。_ ：) 翅壁面与翅壁面流体换热 ( 3 1 ) ( 3 2 ) o = “2 r ( f 。2 一t f 2 ) + 口2 ( f 以。一l f 2 ) ( 3 3 ) 煦臌觏= 豢罢等t = 警t p 。， a 2 e ( f 。2 一，2 )一，2 、 将( 3 4 ) 代入( 3 3 ) 可得： q 2 口2 ( 五+ ，7 ，) o 一i f 2 ) = 口2 f 27 1 ( t n i f 2 ) 式i 1 ，7 为翅片总效率玎= 兰差l 坠 整理以上三式，写成以两侧流体温差表示的翅片传热公式，得 q = 1 + 要+ 一1 + 鱼+ 上 口l 巧兄e口2 玎 a j 。 。a 2 叩 一 ( 3 - 5 ) 简写成o = k 。e ( ，。一，：)( 3 6 ) 式。t lk ，为以光管内壁面面积为计算基准的传热系数 一= t 1 l 丁 - + + a l1 o f 2 ，7 式中= 五f ，卢值总是大于1 的。 ( 3 7 ) 山( 3 - 7 ) 可见，翅壁侧的热阻为1 a ：卵，小于无翅时光管内壁面的热 l a ：，所以在；占条件相同时，翅斤管的传热系数总是人j ：) v l f 7 f l , j 。 3 2 翅片管换热器c a d 系统的需求 本系统以国家技术监督局g b l 5 0 1 9 9 8 锏制爪力容器雨ig b l 5 1 一1 9 9 9 篱壳式换热器为总体设计原则，采j tj t , l ；p 抛的馍式进i j 锐s l l ! 。系统1 ：腰 包括翅”式换热器的工艺计算( 含热量衡算、管程参数计算、壳科参数计辨：和 传热系数与面积计算) 、壳体内径和长度一定时分别以壳l 翟j j ( t s 降最小为 l 幸，j ： 函数的常舰优化设计、以管程压力降最小为r i 标函数的模糊优化设汁。 3 , 3 系统数据库的实现原则 3 3 1 数据库实现原则 本文采用三层应用程序结构构造整个系统。为了适应不同的后台数抓席和 前端丌发工具，本文依照以下原则构建数据库： i 在数据库中以计算顺序号为唯一编码作为构建关系的主健，以此编 码保汪数据库的完整性。 2 数掘库的安全性要求和并发控, 4 i 0 山后台数据库管理系统来实现。 3 数据库的完整性要求山后台数据库管理系统、t 忡q ( 业务) 层和胁 端( 应用层) 共同保证。具体分工如下：后台数据库管理系统保证 数掘厍的实体完整性；山r i t 问( 业务) 层保i ! 数据库的参照完整一r f ： 和部分用户自定义完整性；由前端( 应用层) 保证剩余部分自定义 完整性。 4 数据库中尽量较少定义用户规则。 5 所有对数据库数据的操作山标准s q l 9 2 版语句实现，操作的结果 采用数据集合和动态数组的方式在中间( 业务) 层和前端( 应j l l ：) 之问传递。 6 数据库维护和备份功能由后台数据库管理系统保证，并山系统管理 员来完成。 3 , 3 2 数据库表结构 第2 8 负 浙江r 业人学坝j 学化论文 现将本文构造的翅片式换热器c a d 及优化系统的数据库表结构进 j ：说j 删 表3 1 翅片式换热器c a d 系统数据库衷结构 表名内容简要说i 刿 包括操作员代码、姓名、密码、操作揲作员代码袭，确保数据眸 c o d e o p e r a t o r 权限的安全性 系统参数表，盘l l ：系统编r j 、 s y s p a r a包括系统参数名称及对麻的值，“t 诮代号以确保j 节川f l ! 序的 安全一睢 包括日志编码、臼忠类型、发生日期、臼志表，土要是明确操作员 l o g 操作员代码、操作员姓名及具体内容的责任 包括顺序号、介质编码、介质名称及介质代码表，主要存放管w c o d e m e d i u m s 其助记码与壳样介质名称 包括顺序号、介质编码、温度、粘度、介质明细表，士要存放介质 m e d i u m s d e t a i l 密度、l l 夹 , l 容、导热系数的物理特性参数 包括顺序号、介质编码、温度、粘度、 空气物理特性参数表，1 = 要 a i r 是将管张介质设为空气，方 密度、比热容、导热系数 便进行程序设计 包括顺序号、介质编码、温度、粘度、 水的物理特性参数表，士要