折流杆换热器的计算机辅助概念设计方法

否改变参数进行下一轮叠代计算。因此，得到的结构参数和工艺参数都是完成传热和流体力学计算所必须的，对整个折流杆换热器的性能有决定性的影响。
    解决折流杆换热器的布管问题，首先要进行壳程结构分析，然后考虑用理论方程描述不同类型的折流杆代表的直线束以及折流圈的曲线方程，最后利用壳程结构参数，循环求取布管空间中的管子坐标，并进行干涉检查和符合设计条件的管子计数，同时建立不同类型的折流杆结构数据和管子结构数据，最终这些数据用于绘制壳程和管程的布置图。
    ２．２　布管情况的分类
    一般而言，正三角形布管可以将管子在壳程截面上的布置看成是正六边形从圆心向外逐步扩展形成的几何图形，正六边形的顶点就是管子的中心，考虑到六边形扩展的中心位置，可以将布管设计分成两种情况，即壳程中心布置有管子和壳程中心没有管子两种情况，简称为中心布管（图１）和中心不布管（图２）。实际上，中心布管意味着布管计算从壳程中心的管子开始，而中心不布管则意味着壳程中心有折流杆通过，而布管从中心折流杆两边的管子开始，组成第１个正六边形。实际布管计算表明，这两种布管方式产生的管子总数是不同的。
    ２．３　管束纵向的壳程结构类型
    从正三角形布管的管间通道的情况，可以得知这种布管方式的折流杆布置有３种类型，即水平布置的折流杆、正向６０°角布置的折流杆、负向６０°角布置的折流杆。从实现管子沿着管长度的完整支撑的角度看，实际上上述３种类型的折流杆中任意两种或两种以上的组合，都可以实现管束的完整支撑，都可以作为待选的折流杆换热器壳程结构概念设计方案，图３给出了几种支承方案的三维造型：ａ是由水平和负向６０°两种折流杆形成的壳程结构；ｂ是由水平、正负６０°３种折流杆形成的壳程交替支撑结构；ｃ是由水平和正向６０°两种折流杆形成的壳程交替支撑结构；ｄ是由正负６０°两种折流杆形成的壳程交替支撑结构。从图３中可见，ａ、ｂ、ｃ３种支撑情况，都分别需要４个折流圈完成管束的一组完整支撑，而ｄ中则需要有６个折流圈才能完成对管子的一组完整支撑，但在正方形管子布置的情形，折流杆只能有一种唯一的布置方式，即水平折流杆和垂直折流杆的交替支撑方式，４个折流圈完成对管束的一组完整支撑。可见，三角形布管的折流杆换热器的壳程结构设计类型具有比正方形折流杆换热器更加灵活多变的特点。