预冷式蒸发空冷器中试实验装置系统分析计算及软件开发

摘要

节能减排是如今的大主题，炼油化工、化学工业、电力、冶金等行业响应号召，利用空冷器代替部分水冷器，取得明显成效，对空冷器自身的缺陷的改进这一课题，引起了很多研究者的兴趣。在经过多年的研究后，蒸发式空冷器作为一种新型的空冷器出现在人们的眼前，同时在众多行业中展现出它的高效能。然而，其入口温度有局限性，这就使得在蒸发式空冷器的前端加一段翅片干空冷的预冷式蒸发空冷器的出现成为了必然。
　　本文探讨了预冷式蒸发空冷器的传热过程、传热类型以及对应的计算原理，以此对蒸发式空冷器中试装置实验系统进行了分析计算和工艺流程设计，并结合这两个内容，开发设计了计算机辅助软件——预冷式蒸发空冷器核算软件。
　　将预冷式蒸发空冷器分为两段——干式空冷段和湿式蒸发空冷段进行计算。根据各段的气液相进出口流量和温度，将各段分为六种传热过程，每种过程分五种传热类型讨论。查询对应状态下的物性参数，进而根据每种传热类型的方法计算，根据实际的传热过程排列组合，得出预冷式蒸发空冷器整体的传热计算结果。
　　在一套旧中试装置基础上进行改造，对预冷式蒸发空冷器中试实验装置进行了系统分析和设计。确定了实验方案为热水冷却实验和水蒸气冷凝实验，对工艺流程进行了设计并画出工艺流程图，对工艺过程的管道进行了管径设计并列出了管道一览表，对工艺过程的仪表显示及控制进行了设计及仪表选型并给出主要仪表一览表。
　　建立中试实验装置的实验介质基础物性数据库和风机、水泵型号及参数数据库。结合传热计算原理和中试实验装置系统分析设计的过程，利用VC++6.0的MFC部分开发了适合预冷式蒸发空冷器中试实验装置系统的核算软件。软件在一定程度上囊括了不同的流体类型的多种过程的设计，适用性强；功能目录使得计算过程一目了然，界面友好，操作简单。在理论的基础上，还需结合实验来验证可靠性。

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1绪论

1.1引言

1.2空冷器分类

1.3蒸发空冷器的研究状况

1.4预冷式蒸发空冷器的工作原理及特点

1.5项目研究目的和意义

1.6主要研究内容

2预冷式蒸发空冷器计算及理论分析

2.1定性温度及物性参数

2.2热量衡算

2.3总传热系数

2.4管内流体阻力损失

2.5管外流体阻力损失

3预冷式蒸发空冷器中试实验装置系统设计

3.1设计要求及思想

3.2实验介质及操作条件

3.3工艺流程设计

3.4工艺过程仪表显示及控制

4预冷式蒸发空冷器核算软件开发

4.1软件总体设计

4.2软件界面实现

4.3数据传递实现过程

4.4换热盘管核算模块

4.5物性数据库功能介绍

5结论及展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献

附录I 主要符号说明

附录Ⅱ关键代码举例

附录Ⅲ攻读硕士学位期间的学术成果