换热器翅片几何尺寸的分析山东国信工业设备

文章出处：山东国信人气：发表时间：2021-03-26 16:10

　　换热器（heat exchanger）翅片结构（Structure）的分析(Analyse)。换热设备使热量从热流体传递到冷流体的设备称为换热设备。换热设备广泛应用于炼油、化工、轻工、制药、机械、食品。加工、动力以及原子能工业部门当中。通常，在某些化工厂的设备投资中，换热器占总投资的30%。
板式热交换器系由部压成形之凹凸不锈钢板组成，两相板片之山形凹凸纹路成180度相反组合，因此板式热交换器两板片之间凹凸脊线形成交错之接触点，待接触点以真空焊接结合后，便构成板式热交换器耐高压之交错流道体系，这些交错的流道系统便是使板式热交换器之流体产生强烈紊流而达到高热传效果之原因。由于冷边迎风面积(area)减小，在相同流量(单位:立方米每秒)下，冷却(cooling)水的流速增大，换热量力（Ability）增强，也可以在一定程度上减小换热器的体积（volume)，翅片类型(type)选用三角形直翅片。设计(Design)要求(demand)中换热器的热边氮气(Nitrogen)流量和进口温度（temperature)以及换热器总换热量(Heat)已知，冷边入口温度（temperature)和流量为未知量。因此换热器设计的任务就是从不同的冷边入口温度（temperature)和流量中，选择(xuanze)出合适的冷边入口温度（temperature)和流量以及对应的换热器长度(Length)和冷热边翅片几何尺寸(chǐ cùn)，属于优化（optimalize）设计问题(Emerson)。
采用遗传(Heredity)算法进行换热器优化设计，以换热器质量（Mass）作为优化目标(cause)，优化参数(parameter)包括(bāo kuò)换热器外形尺寸和冷热边翅片几何尺寸。具体设计思路如下：计算不同水当量下，换热器的设计参数和设计结果，并对其中的热流体通道长度以及冷热边的流动（flow）阻力进行了比较，根据设计要求选择合适的水当量比。在选定水当量比的基础上，分别对不同冷却水入口温度（temperature)值进行设计，得到每一水温下的优设计结果。

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