由于板翅式換熱器的設(shè)計(jì)公式較為復(fù)雜,,通道設(shè)計(jì)十分困難,,手算過程十分費(fèi)時(shí)且易出現(xiàn)人為的誤差,另外還必須忽略許多二階量的影響以便簡化計(jì)算,,因此板翅式換熱器經(jīng)常棄置不用,,工程技術(shù)人員通常選用低效但相對簡單的管殼式換熱器來取代。近年來隨著計(jì)算機(jī)輔助工程技術(shù)的發(fā)展,,應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)對換熱器穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)進(jìn)行性能模擬已成為可能,,這將解決多年來一直困擾設(shè)計(jì)人員的手工熱力計(jì)算的難題。) G) @0 e" ?8 y+ {7 f
Shah首先對緊湊式換熱器的計(jì)算機(jī)輔助熱工計(jì)算進(jìn)行了討論,。英國傳熱服務(wù)公司(HTFS),、美國ALTEC公司和SW公司等都曾推出專用商業(yè)軟件。國內(nèi),,筆者于1995年正式推出了板翅式換熱器的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(PFECAD)軟件包,,部分廠家的使用結(jié)果表明,可提高設(shè)計(jì)效率8~10倍,,大大減少了過去設(shè)計(jì),、繪圖文件生成中的人為錯(cuò)誤,使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期大為縮短。與國外軟件相比,,除了熱工計(jì)算外,,國內(nèi)還具有物性計(jì)算模塊和用C語言開發(fā)的基于AutoCAD系統(tǒng)計(jì)算機(jī)繪圖模塊。 8 F$ O0 Q: f( T
一個(gè)高水平的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)程序還應(yīng)兼?zhèn)鋬?yōu)化程序,,Shah等詳細(xì)討論了各種優(yōu)化技術(shù),,并闡述了實(shí)現(xiàn)換熱器設(shè)計(jì)優(yōu)化的方法。到目前為止,,即使有了計(jì)算機(jī)程序,,換熱器設(shè)計(jì)仍然是一門藝術(shù),當(dāng)不能滿足所有約束條件時(shí),,或當(dāng)發(fā)現(xiàn)優(yōu)化解對有關(guān)變量的敏感性時(shí),,設(shè)計(jì)者必須依靠經(jīng)驗(yàn)作出決策,因此今后還必須加強(qiáng)人工智能化的優(yōu)化技術(shù)研究,。
M! T1 \& ?! d' d a1 J 交變載荷下工作的板翅式換熱器,,會(huì)因疲勞而使隔板產(chǎn)生裂紋,發(fā)生泄漏,,因此疲勞破壞在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須考慮,。目前板翅式換熱器動(dòng)態(tài)特性的研究仍是空白,有一些定性結(jié)論是:控制翅片與翅片,、封條間疊裝間隙,,在相鄰流道間采用翅片斷面錯(cuò)列接縫等措施來防止隔板因疲勞產(chǎn)生裂紋,同時(shí)將承受交變載荷的流道不布置在最外側(cè)或在最外側(cè)布置1~2層以改善其受力狀況,。另外,,還采取將封頭和板束焊接加襯圈、開焊接坡口和焊加強(qiáng)板等措施來減小壓力,,提高產(chǎn)品制造質(zhì)量和使用壽命,。 |