專利名稱：：化工用蒸發(fā)式冷卻/凝器設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于制冷空調(diào)
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種采用沿程分段處理的化工用蒸發(fā)式冷卻/凝器設(shè)計(jì)方法。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)的換熱器設(shè)計(jì)歷史悠久，設(shè)計(jì)步驟趨于成熟，相關(guān)技術(shù)人員己經(jīng)積累了豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。以管殼式換熱器為例，其設(shè)計(jì)過程己經(jīng)得至鵬范化，設(shè)計(jì)步驟發(fā)展非常完善，國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了針對(duì)該種換熱器的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件并已申請(qǐng)了發(fā)明專利(200410066599.5)。蒸發(fā)式冷卻/凝器作為一種新型的換熱設(shè)備，具備節(jié)水、節(jié)能、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、安裝維修方便等優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)設(shè)備相比，可使換熱效率進(jìn)一步提高10%以上。我國在能源利用方面存在嚴(yán)重的利用率低，消耗量過大的問題，尤其體現(xiàn)在占總能耗七成的工業(yè)生產(chǎn)部門中。化學(xué)工業(yè)是我國重要的原材料工業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)，與鋼鐵、建材形成高能耗工業(yè)前三位，其能耗占全國工業(yè)總會(huì)巨耗的15%以上。可以說，要提高我國能源利用率，在很大程度上取決于化工生產(chǎn)中節(jié)能技術(shù)的推廣和使用。蒸發(fā)式冷卻/凝技術(shù)是一種利用汽化潛熱的高效換熱手段，在化工生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用可以有效降低成本、提高產(chǎn)品競爭力。然而，蒸發(fā)式冷卻/凝器的設(shè)計(jì)方法目前發(fā)展還并不成熟，國內(nèi)廠家大多依靠經(jīng)驗(yàn)或參照傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，存在設(shè)計(jì)效率低下，計(jì)算精度不足等缺點(diǎn)。而將其引用于化工領(lǐng)域又會(huì)遇到如下困難被冷卻/凝對(duì)象為混合氣體，各組分隨溫度降低各自發(fā)生凝結(jié)，換熱系數(shù)難以確定，進(jìn)而使得換熱面積不易確定，導(dǎo)致計(jì)算得到的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)可靠度降低。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種采用分段式處理和迭代計(jì)算方式化工用蒸發(fā)式冷卻/凝器設(shè)計(jì)方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是1)根據(jù)化工用蒸發(fā)式冷卻/凝器的原料氣成分建立可擴(kuò)充物性數(shù)據(jù)庫，可擴(kuò)充物性數(shù)據(jù)庫涵蓋化工原料氣成分的物性參數(shù)；2)根據(jù)換熱管材料建立可擴(kuò)充熱物性數(shù)據(jù)庫，該可擴(kuò)充熱物性數(shù)據(jù)庫涵蓋工程換熱管材的傳熱參數(shù)；3)根據(jù)熱力工況輸入?yún)?shù)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輸入?yún)?shù)分別建立工況參數(shù)輸入與結(jié)構(gòu)參數(shù)輸入的圖形化模塊；根據(jù)熱力計(jì)算輸出參數(shù)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輸出參數(shù)分別建立熱力計(jì)算輸出模塊與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輸出模塊；4)根據(jù)熱力工況輸入?yún)?shù)以及混合氣體冷卻/凝過程，計(jì)算相應(yīng)的總換熱量以及沿程換熱量分布；熱力計(jì)算過程所需計(jì)算參數(shù)如下工質(zhì)進(jìn)口鵬7i，(K)工質(zhì)出口驢『2，(K)進(jìn)口壓力A，(MPa)出口壓力jv(MPa)體積流量a，(Nm3/h)第/成分的體積百分?jǐn)?shù)伊:，(％)(1)混合工質(zhì)進(jìn)出口相態(tài)判定具體步驟如下(a)根據(jù)進(jìn)口壓力a及第/成分的體積百分?jǐn)?shù)^計(jì)算第/成分的分壓力(b)根據(jù)進(jìn)出口溫度石、r2分別采用線性插值得到該成分對(duì)應(yīng)的飽和壓力&、A;(c)對(duì)第/成分氣體進(jìn)行判定若乂一A〉A(chǔ)、則該成分發(fā)生冷卻，進(jìn)出口工質(zhì)均為氣體；若式一PX2，則該成分發(fā)生部分冷凝，進(jìn)口工質(zhì)為氣體、出口工質(zhì)為過冷液體與飽和氣體；若A、A〉乂2，則降溫過程中該成分在冷凝器進(jìn)口處發(fā)生部分冷凝，部^體凝結(jié)為液體，剩余氣體變?yōu)轱柡蜌怏w，在冷凝器內(nèi)部繼續(xù)發(fā)生相變，出口工質(zhì)為過冷液體與飽和氣體；(2)第/成分氣體的換熱量由下式確定<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>(l)其中，2'為該成分對(duì)應(yīng)的換熱量，單位為kW;2二為該成分的進(jìn)口氣體摩爾流量，單位為kmol/h;M為該成分的分子量，單位為kg/kmd;"與《分別為該成分的進(jìn)出口氣體比焓，單位為kJ/kg，總的換熱量為各成分產(chǎn)生的換熱量累加-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>為混合工質(zhì)物質(zhì)種類總數(shù)(2)(3)為獲得管熱管沿程熱量分布并以itkiS行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，按溫度分段熱力計(jì)算，即按照進(jìn)出口溫度求得溫差A(yù)r:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>(3)然后將溫差進(jìn)行"等分，貝晦一個(gè)驢段內(nèi)的進(jìn)出口鵬為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>(4)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>(5)針對(duì)每一個(gè)溫度段，返回?zé)崃τ?jì)算步驟(1)~(2)，此處每一溫度段內(nèi)的出口參數(shù)，包括壓力、流量，也即下一溫度段的入口參數(shù)，將各個(gè)溫度段內(nèi)計(jì)算得到的分段換熱量^進(jìn)行累加得到全段總熱量G，艮P..g-^G、"為按溫度分段的總段數(shù)(6)5)熱力計(jì)算?！姥脶槍?duì)每一種混合氣體成分提供了自動(dòng)與手動(dòng)兩種相變判定方式；6)將設(shè)計(jì)所需參數(shù)，包括環(huán)境參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)、其它參數(shù)，結(jié)合由熱力計(jì)算?！姥氲玫降难爻虛Q熱量分布一同傳遞至結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輸入模塊；7)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊根據(jù)輸入?yún)?shù)采用迭代計(jì)算，內(nèi)迭代求解換熱系數(shù)，外迭代在滿足換熱要求前提下保證壓降滿足壓力損失要求，對(duì)混合氣體發(fā)生部分相變條件下的換熱系數(shù)求解，即對(duì)應(yīng)內(nèi)迭代；根據(jù)換熱量即熱力計(jì)算提供及換熱系數(shù)，求解換熱面積及相應(yīng)結(jié)構(gòu)，若解滿足換熱要求不滿足壓力要求，調(diào)整參數(shù)，迭代計(jì)算同時(shí)滿足換熱與壓力要求的解，即外迭代，熱力計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊的計(jì)算結(jié)果即混合氣體以及各組分氣體的總換熱量及沿程換熱量分布，換熱管排數(shù)與每排根數(shù)，配風(fēng)量、配水量以及換熱器外形尺寸，即長、寬、高傳送至輸出模塊；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊的計(jì)算過程如下所需計(jì)算參數(shù)如下工質(zhì)進(jìn)口溫度《，(K)工質(zhì)出口溫度r2，(K)操作壓力P，(Pa)體積流量-a，第/成分的體積百分?jǐn)?shù)W，(%)空氣進(jìn)口比烚/，(kJ/kg)空氣出口比焓'"(kJ/kg)橫斷面管長/。，(m)管子內(nèi)徑《，(m)管子外徑《，(m)迎面風(fēng)速wf，(m/s)空氣進(jìn)口溫度7;°，(K)空氣出口溫度7f，(飽和水、溫度)(K)噴淋水溫度"2。，(K)配風(fēng)系數(shù)sc，(m3/MJ)配水系數(shù)fH2°，(m3/MJ)計(jì)算中使用到的其他參數(shù)定義見下:<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>(1)假設(shè)噴淋水溫度"2°=303&，并給定初始配風(fēng)系數(shù)、配水系數(shù)sG=15m3/MJ，sH2O=0.012m3/MJ;(2)采用如下公式計(jì)算總換熱系數(shù)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>(7)式(7)中，A為冷卻盤管內(nèi)混合工質(zhì)換熱系數(shù)，其計(jì)算方法如下對(duì)于冷凝管內(nèi)混合工質(zhì)中冷凝成分，將其定壓降溫過程分為過熱氣冷卻至飽和氣(g-g)、飽和氣冷凝為飽和液(g-l)、飽和液冷卻至過冷液(1-1)三個(gè)階段分別進(jìn)行換熱系數(shù)計(jì)算；(a)過熱氣體冷卻對(duì)流換熱系數(shù)、采用格林尼斯基公式<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>(8)對(duì)于氣體有:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>以及公式-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>(9)計(jì)算得到，其中管內(nèi)流體定性溫度ff，i-，G,、^分別為冷卻器進(jìn)出口處溫度，°C);管內(nèi)湍流流動(dòng)的達(dá)爾西阻力系數(shù)/=(1.8218勘-1.64)—2;(b)相變換熱系數(shù)&采用分段熱力計(jì)算結(jié)果，在一定溫度間隔內(nèi)&采用下面公式計(jì)算:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>(10)其中，W表示不凝性氣體的對(duì)流換熱系數(shù)，其計(jì)算方法與上述(a)部分完全相同；Q(為第/溫度段內(nèi)的潛熱換熱量；(c)過冷液對(duì)流換熱系數(shù)、其計(jì)算方法與上述(a)類似，區(qū)別僅在對(duì)于液體有:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>(d)根據(jù)換熱面積關(guān)系可以確定管內(nèi)混合工質(zhì)平均對(duì)流換熱系數(shù)^:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>(11)其中，S表示總換熱量，0>表示(a)過程換熱量，込表示(b)過程換熱量，a表示(C)過程換熱量；<=(7;+7^/2-"2°，A^表示(a)過程中工質(zhì)與管外水膜的平均溫差，A"表示(b)過程中工質(zhì)與管外水膜的平均溫差，，。表示(C)過程中工質(zhì)與管外水膜的平均溫差；式(7)中，iw為冷卻盤管導(dǎo)熱熱阻，采用下式計(jì)算得到及w-^"2)式(7)中，A。為管外冷卻水的對(duì)流換熱系數(shù)，采用下式計(jì)算得到:其中，H,O4"/°式(7)中，《與i。分別為管內(nèi)外壁污垢熱阻，取i^0.002m2.K/W;(3)冷卻水與空氣間換熱采用傳質(zhì)系數(shù)尺。^進(jìn)行計(jì)算，艮卩Y1=3.62x104(i^廣(&。廣5(《廣I，(14)o乂上式中各系數(shù)確定如下ief。=4m/Wf、i^=《Gm/M(J、Gffl=/n氣、'。；并可以計(jì)算出以下各參數(shù)^"^-，5=^，"=S;(4)計(jì)算主要結(jié)構(gòu)參數(shù)管排數(shù)AT，則需要對(duì)下述兩式進(jìn)行求解，得到Z,與4:屮,In1(15)(16)其中，^和4^是下述方程的兩個(gè)根，f+a^+bJT+Ovbrb2.b3)=0其中，參數(shù)由式(7)與式(14)的計(jì)算結(jié)果以及如下各式確定b,=(ai+a3)，a,=~:——~;b7=-a，，a7="un;b,=aa,,a,=~^—~;b4=aa，_a4，a4=6「1g,,，2220H2OH20,333.C'，4244gGa=(5)判斷Zi與Z,之差是否小于工程許可值，計(jì)算中取IZ，-Z^0.02lZ^^I作(13)/z00011I*II為收斂條件，如果滿足收斂條件則用公式iV-2Z/^^得到管排數(shù)iV，其中Z"Z1+Z2)/2，進(jìn)而計(jì)算得到外形幾何參數(shù)；如果不滿足收斂條件，重新假定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分步驟l中的7^g，按步驟(2)中(a)~(d)的順序迭代求解各個(gè)變量，直到滿足內(nèi)迭代收斂條件為止；(6)計(jì)算冷卻/凝盤管進(jìn)出口壓損，利用勃拉休斯公式計(jì)算沿程摩擦系數(shù)/-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>利用下面公式計(jì)算冷卻/凝盤管進(jìn)出口壓損<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>其中，《取值為0.27，如果壓損Ap大于工質(zhì)進(jìn)出口允許壓損，則增大開始輸入的配風(fēng)系數(shù)，對(duì)步驟(1)~(6)重復(fù)計(jì)算，直到滿足外迭代的壓損條件為止；8)輸出模塊將熱力計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?！姥胗?jì)算結(jié)果以Excel電子表格形式輸出。本發(fā)明的可擴(kuò)充物性數(shù)據(jù)庫涵蓋氬氣、一氧化碳、二氧化碳、氫氣、水蒸汽、氮?dú)?、氨氣、氧氣、甲醇、乙醇、二甲醚、空氣、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、異丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、葵烷、乙烯、丙烯，?shù)據(jù)內(nèi)容包含氣體名稱、化學(xué)式、分子量、臨界M、臨界壓力、三相點(diǎn)溫度、飽和鵬、飽和壓力、比烚、比定壓熱容、導(dǎo)熱系數(shù)、粘度、表面張力，數(shù)據(jù)范圍為溫度-6.85°0226.85°(:、壓力0MPa100MPa，且所有數(shù)據(jù)通過外部數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入，通過外部數(shù)據(jù)文件進(jìn)行數(shù)據(jù)擴(kuò)充；可擴(kuò)充熱物性數(shù)據(jù)庫涵蓋鋁、不銹鋼、黃銅、青銅、10#碳鋼、20#碳鋼的傳熱系數(shù)，且所有數(shù)據(jù)通過外部數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入，通過外部數(shù)據(jù)文件進(jìn)行數(shù)據(jù)擴(kuò)充；沿程換熱量分布包括潛熱換熱量、顯熱換熱量與總換熱量，是將氣體的冷卻凝過程按進(jìn)出口溫差進(jìn)行若干等份，對(duì)每一段內(nèi)分別進(jìn)行熱力計(jì)算得到的；相變判定方式，在飽和點(diǎn)附近的工況通過手工判定得到的計(jì)算結(jié)果與自動(dòng)判定計(jì)算結(jié)果對(duì)照的方式保證結(jié)果的可靠性；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊采用內(nèi)外雙層迭代計(jì)算方式求解，計(jì)算結(jié)果包括，熱力參數(shù)壓力損失、換熱溫差、換熱管面積、總換熱系數(shù);結(jié)構(gòu)參數(shù)換熱管排數(shù)、每排換熱管數(shù)；其它參數(shù)配風(fēng)量、酉己水量。本發(fā)明使用方便、集成化程度高、計(jì)算精度高、可擴(kuò)充性強(qiáng)，使有關(guān)設(shè)計(jì)人員迅速高效地完成蒸發(fā)式冷卻/凝器的設(shè)計(jì)工作，從而大大降低企業(yè)的開發(fā)成本與周期、提高設(shè)計(jì)效率。具體實(shí)施例方式1)根據(jù)化工用蒸發(fā)式冷卻/凝器的原料氣成分建立可擴(kuò)充物性數(shù)據(jù)庫，可擴(kuò)充物性數(shù)據(jù)庫涵蓋氬氣、一氧化碳、二氧化碳、氫氣、水蒸汽、氮?dú)?、氨氣、氧氣、甲醇、乙醇、二甲醚、空氣、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、異丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、葵烷、乙烯、丙烯，?shù)據(jù)內(nèi)容包含氣體名稱、化學(xué)式、分子量、臨界溫度、臨界壓力、三相點(diǎn)溫度、飽和溫度、飽和壓力、比焓、比定壓熱容、導(dǎo)熱系數(shù)、粘度、表面張力，數(shù)據(jù)范圍為溫度-6.85i:226.85t:、壓力0MPa100MPa，且所有數(shù)據(jù)通過外部數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入，通過外部數(shù)據(jù)文件進(jìn)行數(shù)據(jù)擴(kuò)充；2)根據(jù)換熱管材料建立可擴(kuò)充熱物性數(shù)據(jù)庫，該可擴(kuò)充熱物性數(shù)據(jù)庫涵蓋鋁、不銹鋼、黃銅、青銅、畫碳鋼、20#碳鋼的傳熱系數(shù)，且所有數(shù)據(jù)通過外部數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入，通過外部數(shù)據(jù)文件進(jìn)行數(shù)據(jù)擴(kuò)充；3)根據(jù)熱力工況輸入?yún)?shù)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輸入?yún)?shù)分別建立工況參數(shù)輸入與結(jié)構(gòu)參數(shù)輸入的圖形化模塊；根據(jù)熱力計(jì)算輸出參數(shù)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輸出參數(shù)分別建立熱力計(jì)算輸出模塊與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輸出模塊；4)根據(jù)熱力工況輸入?yún)?shù)以及混合氣體冷卻/凝過程，計(jì)算相應(yīng)的總換熱量以及沿程換熱量分布，該沿短換熱量分布包括潛熱換熱量、顯熱換熱量與總換熱量，是將氣體的冷卻/凝過程按進(jìn)出口溫差進(jìn)行若干等份，對(duì)每一段內(nèi)分別進(jìn)行熱力計(jì)算得到的；熱力計(jì)算過程所需計(jì)算參數(shù)如下工質(zhì)進(jìn)口溫度7;，(K)工質(zhì)出口溫度r2，(K)進(jìn)口壓力A，(MPa)出口壓力/72，(MPa)體積流量gv，(Nm3/h)第/成分的體積百分?jǐn)?shù)^，(％)(1)混合工質(zhì)進(jìn)出口相態(tài)判定具體步驟如下-(a)根據(jù)進(jìn)口壓力A及第/成分的體積百分?jǐn)?shù)^計(jì)算第z'成分的分壓力(b)根據(jù)進(jìn)出口溫度;、r2分別采用線性插值得到該成分對(duì)應(yīng)的飽和壓力&、(c)對(duì)第Z成分氣體進(jìn)行判定若A一/4〉A(chǔ)、則該成分發(fā)生冷卻，進(jìn)出口工質(zhì)均為氣體；若K夕/^X，則該成分發(fā)生部分冷凝，進(jìn)口工質(zhì)為氣體、出口工質(zhì)為過冷液體與飽和氣體；若PX"^則降溫過程中該成分在冷凝器進(jìn)口處發(fā)生部分冷凝，部分氣體凝結(jié)為液體，剩余氣體變?yōu)轱柡蜌怏w，在冷凝器內(nèi)部繼續(xù)發(fā)生相變，出口工質(zhì)為過冷液體與飽和氣體；(2)第Z'成分氣體的換熱量由下式確定-g《,M("-g)/3600(1)其中，"為該成分對(duì)應(yīng)的換熱量，單位為kW;2"為該成分的進(jìn)口氣體摩爾流量，單位為kmol/h;M為該成分的分子量，單位為kg/kmol;"與g分別為該成分的進(jìn)出口氣體比烚，單位為kJ/kg。總的換熱量為各成分產(chǎn)生的換熱量累加e=|;《，附為混合工質(zhì)物質(zhì)種類總數(shù)(2)1(3)為獲得管熱管沿程熱量分布并以此進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，按溫度分段熱力計(jì)算，即按照進(jìn)出口溫度求得溫差A(yù)r:△r=7;-r2(3)然后將溫差進(jìn)行"等分，貝梅一個(gè)溫度段內(nèi)的進(jìn)出口溫度為.-r/=7;—(j.—l)(A77w)，J=l，2，3.."7_l(4)r/=r/-A77w,風(fēng)2，3…，w-1(5)針對(duì)每一個(gè)溫度段，返回?zé)崃τ?jì)算步驟(1)~(2)，此處每一溫度段內(nèi)的出口參數(shù)，包括壓力、流量，也即下一溫度段的入口參數(shù)。將各個(gè)溫度段內(nèi)計(jì)算得到的分段換熱量^進(jìn)行累加得到全段總熱量e，艮P-0=t^，"為按溫度分段的總段數(shù)(6)15)熱力計(jì)算模i央針對(duì)每一種混合氣體成分提供了自動(dòng)與手動(dòng)兩種相變判定方式；該相變判定方式在飽和點(diǎn)附近的工況通過手工判定得到的計(jì)算結(jié)果與自動(dòng)判定計(jì)算結(jié)果對(duì)照的方式保證結(jié)果的可靠性；6)將設(shè)計(jì)所需參數(shù)，包括環(huán)境參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)、其它參數(shù)，結(jié)合由熱力計(jì)算模塊得到的沿程換熱量分布一同傳遞至結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輸入模i央；7)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊根據(jù)輸入?yún)^用迭代計(jì)算，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?！姥氩捎脙?nèi)外雙層迭代計(jì)算方式求解，計(jì)算結(jié)果包括，熱力參數(shù)壓力損失、換熱溫差、換熱管面積、總換熱系數(shù)；結(jié)構(gòu)參數(shù)換熱管排數(shù)、每排換熱管數(shù)；其它參數(shù)配風(fēng)量、配水量；內(nèi)迭代求解換熱系數(shù)，外迭代在滿足換熱要求前提下保證壓降滿足壓力損失要求，對(duì)混合氣體發(fā)生部分相變條件下的換熱系數(shù)求解，即對(duì)應(yīng)內(nèi)迭代；根據(jù)換熱量即熱力計(jì)算提供及換熱系數(shù)，求解換熱面積及相應(yīng)結(jié)構(gòu)，若解滿足換熱要求不滿足壓力要求，調(diào)整參數(shù)，迭代計(jì)算同時(shí)滿足換熱與壓力要求的解，即外迭代，熱力計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊的計(jì)算結(jié)果即混合氣體以及各組分氣體的總換熱量及沿程換熱量分布，換熱管排數(shù)與每排根數(shù)，配風(fēng)量、配水量以及換熱器外形尺寸，即長、寬、高傳送至輸出模塊；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算過程所需計(jì)算參數(shù)如下工質(zhì)進(jìn)口溫度工質(zhì)出口溫度操作壓力體積流量第/成分的體積百分?jǐn)?shù):空氣進(jìn)口比烚-空氣出口比烚橫斷面管長管子內(nèi)徑管子外徑迎面風(fēng)速空氣進(jìn)PI鵬空氣出口鵬噴淋水溫度配風(fēng)系數(shù)配水系數(shù):t;，(k)r2，P，(Pa)Gr，(Nm3/h)W，(o/o)/，(kJ/kg)z'2，(kJ/kg)/。，(m)t/j，(m)《，(m)Wf，(m/s)t;g，(k)r2G，(飽稱Jc鵬)(K)"20，(K)eG，(m3/MJ)C(m3/MJ)計(jì)算中使用到的其他參數(shù)定義見下:名稱單位<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>P、空氣密度kg/m3(1)假設(shè)噴淋水溫度(如嚴(yán)。=30310,并給定初始配風(fēng)系數(shù)、配水系數(shù)(如sG=15m3/MJ，sH2O=0.012m3/MJ)。(2)采用如下公式計(jì)算總換熱系數(shù)《=-1+《)&+及0+及4Q、(7)義+-式(7)中，A為冷卻盤管內(nèi)混合工質(zhì)換熱系數(shù)，其計(jì)算方法如下對(duì)于冷凝管內(nèi)混合工質(zhì)中冷凝成分，將其定壓降溫過程分為過熱氣冷卻至飽和氣(g-g)、飽和氣冷凝為飽和液(g-l)、飽和液冷卻至過冷液(1-1)三個(gè)階段分別進(jìn)行換熱系數(shù)計(jì)算；(a)過熱氣體冷卻對(duì)流換熱系數(shù)A,,采用格林尼斯基公式(//8)(ie-1000)/Vf1+12.7V77^(/Vf2/3-l)1+《、2/3對(duì)于氣體有:/、0.45)、r、乙以及公式:^如(9)計(jì)算得到，其中管內(nèi)流體定性溫度^=^(f,、^分別為冷卻器進(jìn)出口處溫度，°C);管內(nèi)湍流流動(dòng)的達(dá)爾西阻力系數(shù)/=(1.82^^-1.64)一2。(b)相變換熱系數(shù)&采用分段熱力計(jì)算結(jié)果，在一定溫度間隔內(nèi)、采用下面公式計(jì)算:e乂(10)其中，W表示不凝性氣體的對(duì)流換熱系數(shù)，其計(jì)算方法與上述(a)部分完全相同；^為第J'溫度段內(nèi)的潛熱換熱量。(c)過冷液對(duì)流換熱系數(shù)\。其計(jì)算方法與上述(a)類似，區(qū)別僅在對(duì)于液體有、ou、0,05~20(d)根據(jù)換熱面積關(guān)系可以確定管內(nèi)混合工質(zhì)平均對(duì)流換熱系數(shù)A,23*m,S，a^""m，a"i,b^""m，b"i，c盯(11)其中，^表示總換熱量，遼表示(a)過程換熱量，0>表示(b)過程換熱量，a表示(c)過程換熱量；=(r1+r2)/2-rH2。，a^表示(a)過程中工質(zhì)與管外水膜的平均溫差，aq表示(b)過程中工質(zhì)與管外水膜的平均溫差，a"表示(c)過程中工質(zhì)與管外水膜的平均溫差。式(7)中，&為冷卻盤管導(dǎo)熱熱阻，采用下式計(jì)算得到及w=:(12)式(7)中，h。為管外冷卻水的對(duì)流換熱系數(shù)，采用下式計(jì)算得到:^=118/、i附、《乂(13)其中，'H204"Z式(7)中，《與及。分別為管內(nèi)外壁污垢熱阻，取《-0.002m2.K/W(3)冷卻水與空氣間換熱采用傳質(zhì)系數(shù)iC。^進(jìn)行計(jì)算，即^g"-3.62x104(仏g)。9(年。)。15(《)_261A義(14)上式中各系數(shù)確定如下^f。=4w/"f、ieG=《Gm/W。、Gw=/ng;、,。；并可以計(jì)算出以下各參數(shù)&，，S=^，<formula>formulaseeoriginaldocumentpage27</formula>(4)計(jì)算主要結(jié)構(gòu)參數(shù)管排數(shù)iV，則需要對(duì)下述兩式進(jìn)行求解，得到Z,與Z,1<formula>formulaseeoriginaldocumentpage27</formula>(15)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage27</formula>(16)其中，^和^是下述方程的兩個(gè)根，甲2+(b,+b4)甲+(Vb4—b2.b3)=0其中，參數(shù)由式(7)與式(14)的計(jì)算結(jié)果以及如下各式確定b廣(a,+^)，a,=~^~t";b，=-a，，a，=_n;b,=aa,,a,=~^;b4=aa2—a4，a4=.s—a=-《.kr加cp0'c'(5)判斷Z,與^之差是否小于工程許可值，計(jì)算中取IZ廣Z^0.02lZ,+Z2l作為收斂條件。如果滿足收斂條件則用公式iV-2Z/^^得到管排數(shù)iV，其中Z=(Z1+Z2)/2，進(jìn)而計(jì)算得到外形幾何參數(shù)；如果不滿足收斂條件，重新假定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分步驟l中的rw，按步驟(2)中(a)~(d)的順序迭代求解各個(gè)變量，直到滿足收斂條件為止(內(nèi)迭代)。(6)計(jì)算冷卻凝盤管進(jìn)出口壓損，利用勃拉休斯公式計(jì)算沿程摩擦系數(shù)/:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage27</formula>(17)禾U用下面公式計(jì)算冷卻/凝盤管進(jìn)出口壓損:<formula>formulaseeoriginaldocumentpage27</formula>(18)其中，《取值為0.27。如果壓損Ap大于工質(zhì)進(jìn)出口允許壓損，則增大開始輸入的配風(fēng)系數(shù)，對(duì)步驟(1)~(6)重復(fù)計(jì)算，直到滿足壓損條件為止(外迭代)。278)輸出模±央將熱力計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?！姥胗?jì)算結(jié)果以Excel電子表格形式輸出。下面結(jié)合具有代表性的甲醇合成段冷凝器設(shè)計(jì)工況，對(duì)本發(fā)明的化工用蒸發(fā)式冷卻/凝器計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方、法作進(jìn)一步說明。熱力計(jì)算工況參數(shù)為氣體成分及體積含量氫氣73.89%、氮?dú)?.34%、甲烷2.6%、一氧化碳5.4%、二氧化碳3.64%、水蒸汽1.13%、甲醇3.99%;進(jìn)口參數(shù)溫度100。C、壓力5.65MPa;出口參數(shù)溫度40。C、壓力5.60MPa;允許壓降0.05MPa;體積流量28670Nm3/h。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求參數(shù)為，環(huán)境參數(shù)海拔高度50m、干球，3(TC、濕球，25°C;結(jié)構(gòu)參數(shù)(差排布置)縱向間距75mm、橫向間距75mm、管長3m、管外徑30mm、管內(nèi)徑26mm、管壁熱阻0.0002m2K/W、換熱管材料為不銹鋼；其它參數(shù)配風(fēng)系數(shù)(初值)15m3/MJ、配水系數(shù)(初值)0.012m3/MJ、迎風(fēng)風(fēng)速3m/s。具體設(shè)計(jì)步驟如下(1)根據(jù)25種化工領(lǐng)域常見的原料氣成分建立可擴(kuò)充物性數(shù)據(jù)庫，內(nèi)容包括氣體名稱、化學(xué)式、分子量、臨界溫度、臨界壓力、三相點(diǎn)溫度、飽和溫度、飽和壓力、比烚、比定壓熱容、導(dǎo)熱系數(shù)、粘度、表面張力等。溫度與壓力的覆蓋范圍分別為-6.85。C226.85T:與0MPa100MPa。(2)根據(jù)換熱管材料建立可擴(kuò)充熱物性數(shù)據(jù)庫，內(nèi)容主要為換熱管材料名稱與導(dǎo)熱系數(shù)等。(3)根據(jù)工況輸入?yún)?shù)以及結(jié)構(gòu)輸入?yún)?shù)在輸入界面進(jìn)行輸入操作，程序進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)傳遞。(4)根據(jù)熱力計(jì)算所需參數(shù)，在數(shù)據(jù)庫中查找對(duì)應(yīng)比烚值計(jì)算得到總換熱量為1241,348kW，其中總顯熱換熱量為667.408kW，總潛熱換熱量為573.940kW。沿程換熱量計(jì)算采用將氣體的冷卻/凝過程按進(jìn)出口溫差進(jìn)行20等份(可在1~20范圍內(nèi)輸入任意整數(shù)值)，對(duì)每一段內(nèi)分別進(jìn)行熱力計(jì)算得到。由于數(shù)據(jù)量過大，此處僅列出混合氣體計(jì)算結(jié)果，如下表所示:<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>(5)熱力計(jì)算?！姥脶槍?duì)每一種混合氣體成分提供了自動(dòng)與手動(dòng)兩種方式的相變判定方式，可有效避免狀態(tài)點(diǎn)與飽和點(diǎn)過于接近而產(chǎn)生的誤差。此處采用自動(dòng)判斷方式進(jìn)行，結(jié)果顯示水蒸汽與甲醇兩種成分在降溫過程中發(fā)生冷凝，冷凝開始的M段為88-C85X:。(6)將結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求參數(shù)，包括環(huán)境參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)以及其它參數(shù)，結(jié)合由熱力計(jì)算模i央得到的沿程換熱量分布一同傳遞至結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輸入模塊中。(7)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊根據(jù)輸入?yún)?shù)對(duì)問皿tm代計(jì)算求解，以保證換熱能力滿足要求的同時(shí)壓力損失也低于允許壓降。計(jì)算過程中得到的從管內(nèi)混合氣體至管外水膜的沿程換熱系數(shù)分布如下鵬段('c)從管內(nèi)混^H體至管外水膜的沿程換熱系數(shù)(W/m2K)<table>tableseeoriginaldocumentpage30</column></row><table>同時(shí)考慮管外側(cè)水膜與空氣間的傳熱傳質(zhì)關(guān)系并進(jìn)行迭代計(jì)算，求得最終的總換熱系數(shù)96.807W/m2K。其他主要計(jì)算結(jié)果包括，熱力參數(shù):壓力損失0.009848MPa、換熱溫差34.000057-C、換熱管面積379.918m2;結(jié)構(gòu)參數(shù)換熱管排數(shù)40、每排換熱管數(shù)34;其它參數(shù)配風(fēng)量73806.547m3/h、配水量58.7831^/h等。由上述參數(shù)設(shè)計(jì)得到的蒸發(fā)式冷凝器外觀尺寸約為長乂寬><高=3.00111><2.60111><2.57111。(8)熱力計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊均制定有完整詳細(xì)的輸入輸出參數(shù)列表，并采用Excel電子表格形式呈現(xiàn)，方便對(duì)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析處理。權(quán)利要求1、一種化工用蒸發(fā)式冷卻/凝器的設(shè)計(jì)方法，其特征在于包括如下步驟1)根據(jù)化工用蒸發(fā)式冷卻/凝器的原料氣成分建立可擴(kuò)充物性數(shù)據(jù)庫，可擴(kuò)充物性數(shù)據(jù)庫涵蓋化工原料氣成分的物性參數(shù)；2)根據(jù)換熱管材料建立可擴(kuò)充熱物性數(shù)據(jù)庫，該可擴(kuò)充熱物性數(shù)據(jù)庫涵蓋工程換熱管材的傳熱參數(shù)；3)根據(jù)熱力工況輸入?yún)?shù)以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輸入?yún)?shù)分別建立工況參數(shù)輸入與結(jié)構(gòu)參數(shù)輸入的圖形化模塊；根據(jù)熱力計(jì)算輸出參數(shù)與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輸出參數(shù)分別建立熱力計(jì)算輸出模塊與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輸出模塊；4)根據(jù)熱力工況輸入?yún)?shù)以及混合氣體冷卻/凝過程，計(jì)算相應(yīng)的總換熱量以及沿程換熱量分布；熱力計(jì)算過程所需計(jì)算參數(shù)如下工質(zhì)進(jìn)口溫度T1，(K)工質(zhì)出口溫度T2，(K)進(jìn)口壓力p1，(MPa)出口壓力p2，(MPa)體積流量Qv，(Nm3/h)第i成分的體積百分?jǐn)?shù)(1)混合工質(zhì)進(jìn)出口相態(tài)判定具體步驟如下(a)根據(jù)進(jìn)口壓力p1及第i成分的體積百分?jǐn)?shù)計(jì)算第i成分的分壓力(b)根據(jù)進(jìn)出口溫度T1、T2分別采用線性插值得到該成分對(duì)應(yīng)的飽和壓力(c)對(duì)第i成分氣體進(jìn)行判定若則該成分發(fā)生冷卻，進(jìn)出口工質(zhì)均為氣體；若則該成分發(fā)生部分冷凝，進(jìn)口工質(zhì)為氣體、出口工質(zhì)為過冷液體與飽和氣體；若則降溫過程中該成分在冷凝器進(jìn)口處發(fā)生部分冷凝，部分氣體凝結(jié)為液體，剩余氣體變?yōu)轱柡蜌怏w，在冷凝器內(nèi)部繼續(xù)發(fā)生相變，出口工質(zhì)為過冷液體與飽和氣體；(2)第i成分氣體的換熱量由下式確定其中，Qi為該成分對(duì)應(yīng)的換熱量，單位為kW；為該成分的進(jìn)口氣體摩爾流量，單位為kmol/h；M為該成分的分子量，單位為kg/kmol；與分別為該成分的進(jìn)出口氣體比焓，單位為kJ/kg，總的換熱量為各成分產(chǎn)生的換熱量累加m為混合工質(zhì)物質(zhì)種類總數(shù)(2)(3)為獲得管熱管沿程熱量分布并以此進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，按溫度分段熱力計(jì)算，即按照進(jìn)出口溫度求得溫差ΔTΔT＝T1-T2(3)然后將溫差進(jìn)行n等分，則每一個(gè)溫度段內(nèi)的進(jìn)出口溫度為針對(duì)每一個(gè)溫度段，返回?zé)崃τ?jì)算步驟(1)～(2)，此處每一溫度段內(nèi)的出口參數(shù)，包括壓力、流量，也即下一溫度段的入口參數(shù)，將各個(gè)溫度段內(nèi)計(jì)算得到的分段換熱量Qj進(jìn)行累加得到全段總熱量Q，即n為按溫度分段的總段數(shù)(6)5)熱力計(jì)算模塊針對(duì)每一種混合氣體成分提供了自動(dòng)與手動(dòng)兩種相變判定方式；6)將設(shè)計(jì)所需參數(shù)，包括環(huán)境參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)、其它參數(shù)，結(jié)合由熱力計(jì)算模塊得到的沿程換熱量分布一同傳遞至結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)輸入模塊；7)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊根據(jù)輸入?yún)?shù)采用迭代計(jì)算，內(nèi)迭代求解換熱系數(shù)，外迭代在滿足換熱要求前提下保證壓降滿足壓力損失要求，對(duì)混合氣體發(fā)生部分相變條件下的換熱系數(shù)求解，即對(duì)應(yīng)內(nèi)迭代；根據(jù)換熱量即熱力計(jì)算提供及換熱系數(shù)，求解換熱面積及相應(yīng)結(jié)構(gòu)，若解滿足換熱要求不滿足壓力要求，調(diào)整參數(shù)，迭代計(jì)算同時(shí)滿足換熱與壓力要求的解，即外迭代，熱力計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊的計(jì)算結(jié)果即混合氣體以及各組分氣體的總換熱量及沿程換熱量分布，換熱管排數(shù)與每排根數(shù)，配風(fēng)量、配水量以及換熱器外形尺寸，即長、寬、高傳送至輸出模塊；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊的計(jì)算過程如下所需計(jì)算參數(shù)如下工質(zhì)進(jìn)口溫度T1，(K)工質(zhì)出口溫度T2，(K)操作壓力p，(Pa)體積流量QV，(Nm3/h)第i成分的體積百分?jǐn)?shù)空氣進(jìn)口比焓i1，(kJ/kg)空氣出口比焓i2，(kJ/kg)橫斷面管長l°，(m)管子內(nèi)徑di，(m)管子外徑do，(m)迎面風(fēng)速wf，(m/s)空氣進(jìn)口溫度空氣出口溫度(飽和水溫度)(K)噴淋水溫度配風(fēng)系數(shù)εG，(m3/MJ)配水系數(shù)計(jì)算中使用到的其他參數(shù)定義見下(1)假設(shè)噴淋水溫度并給定初始配風(fēng)系數(shù)、配水系數(shù)εG＝15m3/MJ，(2)采用如下公式計(jì)算總換熱系數(shù)式(7)中，hi為冷卻盤管內(nèi)混合工質(zhì)換熱系數(shù)，其計(jì)算方法如下對(duì)于冷凝管內(nèi)混合工質(zhì)中冷凝成分，將其定壓降溫過程分為過熱氣冷卻至飽和氣(g-g)、飽和氣冷凝為飽和液(g-1)、飽和液冷卻至過冷液(l-1)三個(gè)階段分別進(jìn)行換熱系數(shù)計(jì)算；(a)過熱氣體冷卻對(duì)流換熱系數(shù)hi，a采用格林尼斯基公式對(duì)于氣體有以及公式計(jì)算得到，其中管內(nèi)流體定性溫度(t1、t2分別為冷卻器進(jìn)出口處溫度，℃)；管內(nèi)湍流流動(dòng)的達(dá)爾西阻力系數(shù)f＝(1.821gRe-1.64)-2；(b)相變換熱系數(shù)hi，b采用分段熱力計(jì)算結(jié)果，在一定溫度間隔內(nèi)hi，2采用下面公式計(jì)算其中，表示不凝性氣體的對(duì)流換熱系數(shù)，其計(jì)算方法與上述(a)部分完全相同；為第j溫度段內(nèi)的潛熱換熱量；(c)過冷液對(duì)流換熱系數(shù)hi，c其計(jì)算方法與上述(a)類似，區(qū)別僅在對(duì)于液體有(d)根據(jù)換熱面積關(guān)系可以確定管內(nèi)混合工質(zhì)平均對(duì)流換熱系數(shù)hi其中，Q表示總換熱量，Qa表示(a)過程換熱量，Qb表示(b)過程換熱量，Qc表示(c)過程換熱量；Δtm，a表示(a)過程中工質(zhì)與管外水膜的平均溫差，Δtm，b表示(b)過程中工質(zhì)與管外水膜的平均溫差，Δtm，c表示(c)過程中工質(zhì)與管外水膜的平均溫差；式(7)中，Rw為冷卻盤管導(dǎo)熱熱阻，采用下式計(jì)算得到式(7)中，ho為管外冷卻水的對(duì)流換熱系數(shù)，采用下式計(jì)算得到其中，式(7)中，Ri與Ro分別為管內(nèi)外壁污垢熱阻，取Ri＝0.002m2·K/W；(3)冷卻水與空氣間換熱采用傳質(zhì)系數(shù)Koga進(jìn)行計(jì)算，即上式中各系數(shù)確定如下Ref，o＝4m/uf、ReG＝doGm/uG、并可以計(jì)算出以下各參數(shù)(4)計(jì)算主要結(jié)構(gòu)參數(shù)管排數(shù)N，則需要對(duì)下述兩式進(jìn)行求解，得到Z1與Z2其中，Ψ1和Ψ2是下述方程的兩個(gè)根，Ψ2+(b1+b4)Ψ+(b1·b4-b2·b3)＝0其中，參數(shù)由式(7)與式(14)的計(jì)算結(jié)果以及如下各式確定b1＝(a1+a3)，b2＝-a2，b3＝αa3，b4＝αa2-a4，(5)判斷Z1與Z2之差是否小于工程許可值，計(jì)算中取|Z1-Z2|≤0.02|Z1+Z2|作為收斂條件，如果滿足收斂條件則用公式得到管排數(shù)N，其中Z＝(Z1+Z2)/2，進(jìn)而計(jì)算得到外形幾何參數(shù)；如果不滿足收斂條件，重新假定結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分步驟1中的按步驟(2)中(a)～(d)的順序迭代求解各個(gè)變量，直到滿足內(nèi)迭代收斂條件為止；(6)計(jì)算冷卻/凝盤管進(jìn)出口壓損，利用勃拉休斯公式計(jì)算沿程摩擦系數(shù)f利用下面公式計(jì)算冷卻/凝盤管進(jìn)出口壓損其中，ξ取值為0.27，如果壓損Δp大于工質(zhì)進(jìn)出口允許壓損，則增大開始輸入的配風(fēng)系數(shù)，對(duì)步驟(1)～(6)重復(fù)計(jì)算，直到滿足外迭代的壓損條件為止；8)輸出模塊將熱力計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊計(jì)算結(jié)果以Excel電子表格形式輸出。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)式冷卻/凝器的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方法，其特征在于所說的可擴(kuò)充物性數(shù)據(jù)庫涵蓋氬氣、一氧化碳、二氧化碳、氫氣、水蒸汽、氮?dú)?、氨氣、氧氣、甲醇、乙醇、二甲醚、空氣、甲垸、乙烷、丙垸、丁垸、異丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、葵烷、乙烯、丙烯，?shù)據(jù)內(nèi)容包含氣體名稱、化學(xué)式、分子量、臨界溫度、臨界壓力、三相點(diǎn)溫度、飽和溫度、飽和壓力、比烚、比定壓熱容、導(dǎo)熱系數(shù)、粘度、表面張力，數(shù)據(jù)范圍為溫度-6.85r226.85t:、壓力0MPa100MPa，且所有數(shù)據(jù)通過外部數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入，通過外部數(shù)據(jù)文件進(jìn)行數(shù)據(jù)擴(kuò)充。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)式冷卻/凝器的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方法，其特征在于所說的可擴(kuò)充熱物性數(shù)據(jù)庫涵蓋鋁、不銹鋼、黃銅、青銅、10#碳鋼、20#碳鋼的傳熱系數(shù)，且所有數(shù)據(jù)通過外部數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入，通過外部數(shù)據(jù)文件進(jìn)行數(shù)據(jù)擴(kuò)充。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)式冷卻/凝器的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方法，其特征在于所說的沿程換熱量分布包括潛熱換熱量、顯熱換熱量與總換熱量，是將氣體的冷卻/凝過程按進(jìn)出口溫差進(jìn)行若干等份，對(duì)每一段內(nèi)分別進(jìn)行熱力計(jì)算得到的。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)式冷卻/凝器的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方法，其特征在于所說的相變判定方式，在飽和點(diǎn)附近的工況通過手工判定得到的計(jì)算結(jié)果與自動(dòng)判定計(jì)算結(jié)果對(duì)照的方式保證結(jié)果的可靠性。6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸發(fā)式冷卻/凝器的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方法，其特征在于所說的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊采用內(nèi)外雙層迭代計(jì)算方式求解，計(jì)算結(jié)果包括，熱力參數(shù)壓力損失、換熱溫差、換熱管面積、總換熱系數(shù)；結(jié)構(gòu)參數(shù)換熱管排數(shù)、每排換熱管數(shù)；其它參數(shù)配風(fēng)量、配水量。全文摘要一種化工用蒸發(fā)式冷卻/凝器的設(shè)計(jì)方法，根據(jù)化工流程中被冷卻/凝混合氣體計(jì)算沿程放熱量，即熱力計(jì)算部分，以及根據(jù)上述結(jié)果計(jì)算相應(yīng)的冷卻/凝器設(shè)計(jì)參數(shù)，即結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)部分。針對(duì)化工領(lǐng)域常見的25種原料氣成分建立可擴(kuò)充物性數(shù)據(jù)庫，針對(duì)換熱管材料建立相應(yīng)的可擴(kuò)充數(shù)據(jù)庫；將冷卻/凝過程按進(jìn)出口溫差沿程進(jìn)行若干等份，對(duì)每一段內(nèi)分別進(jìn)行熱力計(jì)算以獲得沿程數(shù)據(jù)分布，并以此結(jié)果進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；將得到的數(shù)據(jù)輸入到輸入模塊、熱力計(jì)算模塊、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊由輸出模塊輸出設(shè)計(jì)結(jié)果。本發(fā)明采用分段式處理和迭代計(jì)算思想，可有效提高計(jì)算精度；集成了蒸發(fā)式冷卻/凝器的熱力計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程，可有效降低企業(yè)開發(fā)周期與成本，提高設(shè)計(jì)效率。文檔編號(hào)G06F17/50GK101414321SQ200810232269公開日2009年4月22日申請(qǐng)日期2008年11月14日優(yōu)先權(quán)日2008年11月14日發(fā)明者何雅玲,馮秀榮,劉懷亮,杰孫,董曉強(qiáng)申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)