khuAAA双金属翅片管蒸汽加热器优化设计软件的开发与应用

双金属翅片管蒸汽加热器优化设计软件的开发与应用沈迅伟 曾学锋 (南京化工大学机械工程学院(南京210009) 摘要 提出了以风侧流阻最小为目标函散，传热负荷与迎风面尺寸为约束条件的双盘属翅片管换热器优

双金属翅片管蒸汽加热器优化设计软件的开发与应用 沈迅伟曾学锋 (南京化工大学机械工程学院(南京210009) 摘要提出了以风侧流阻最小为目标函散，传热负荷与迎风面尺寸为约束条件 的双盘属翅片管换热器优化设计模型，并开发出了相应的设计软件，成功地进行了 在尿素大颗粒工程中五台蒸汽加热器的优化设计。 关键词双金属翅片管蒸汽加热器约束最优化设计枚举比较法软件 双金属铝轧片式翅片管是一种高效的传热元件，见图1所示。基管可根据管内 介质的要求选用不锈钢、碳钢、耐蚀钢、镍钢、钛管等，铝管经过粗、精两次轧 制，形成紧套在基管上的铝翅片管。由于铝的导热系数远高于钢，铝翅片管翅片很 高，，片厚很薄，翅化比高达20以上，远远超出高额焊及绕片式翅片管，具有很 高的传热效率。另外，铝翅片管翅片抗“倒伏”性能好，能长期可靠地运行。 双金属翅片管目前主要应用在空冷器上，特别是一些与电厂设备配套的大型空 冷器上。在蒸汽加热器上的应用还不多见。在蒸汽加热器中，原料气(空气)往往要 从常温被加热到150?以上，如此高的温差将导致很大的传热负荷，在有限的迎风 面上往往要布置很多排管子，这样使得系统阻力降很大，它不仅增加了能耗，而且 还会影响到风机的正常运行。因此，如何进行优化设计，即在给定的传热负荷与迎 风面尺寸等约束条件下，寻求风侧流阻最低将是我们设计工作的重点。 本文提供了以风侧流阻最低为目标函数，传热负荷与迎风面尺寸为约束条件的 双金属翅片管换热器优化设计模型，通过对设计变量离散化，采用枚举比较法进行 约束最优化处理。同时，开发出了相应的优化设计软件应用该软件，成功地设计了 五台尿素大颗粒工程中的蒸汽加热器。