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通用板式换热器设计与选型软件下载!

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HX-PHE 是一款面向制冷暖通与过程工业、专业、通用型板式换热器(PHE)选型与设计软件。软件基于 PyQt5 构建现代化图形界面,底层集成 CoolProp/REFPROP 双物性引擎,内置 Alfa Laval、Danfoss、SWEP、同泽、唯益等六大品牌的 486+ 种板片型号库,覆盖液-液、冷凝、蒸发、经济器四种核心计算类型。
软件的核心特色在于智能自动选型引擎:用户仅需输入换热量、介质温度、流量等基础工况,软件即可在数秒内遍历板片库中的所有候选型号,按加权评分算法排序,输出多套可行方案供工程师比选。同时,软件提供七章节详细计算书(含压降校核与工程判定)、参数化扫掠分析(性能曲线生成)、多工况校核(季节性负荷变化评估)、自建板片库、换热量与压降标定板片等高级功能,以及制冷循环热力计算的一键联动,实现"从制冷循环到换热器选型"的无缝衔接。

核心功能一:四大计算类型全覆盖
HX-PHE 支持板式换热器在制冷空调与过程工业中的全部主流应用场景:
(1)液—液换热:两侧均为单相液体(如水-水、乙二醇-水、油-水),软件基于 Martinelli 型 Nusselt 关联式计算对流换热系数,支持逆流/并流两种流向布置,自动计算对数平均温差(LMTD)与温差修正系数 Ft。
(2)冷凝换热:制冷剂在板换内冷凝放热,冷却介质为水或乙二醇溶液。软件采用分区 UA 算法,自动处理过热段(Desuperheat)、两相冷凝段、过冷段(Subcool)的三区计算,各区独立计算换热量与所需面积后叠加。
(3)蒸发换热:制冷剂在板换内蒸发吸热,热源为水或载冷剂。软件自动区分预热段、两相蒸发段、过热段,支持进口干度 x_in 与出口干度的设定。
(4)经济器(冷媒—冷媒):用于跨临界 CO₂ 系统、喷气增焓系统(经济器)、回热系统、或复叠系统的中间冷却,两侧均为制冷剂,一侧冷凝、一侧蒸发。软件自动识别两侧相态并调用对应的两相流模型。

HX-PHE截图/2软件计算类型4种模式.png

热力计算窗口

支持水,乙二醇,丙二醇,氯化钠等盐水的计算
核心功能二:智能自动选型引擎
软件的智能选型功能是其最具竞争力的核心能力。用户输入工况条件后,点击"结构试算"按钮,软件自动执行以下流程:
1. 遍历板片库:在 486+ 种板片型号中筛选符合结构约束(宽度/高度/厚度范围、最大板片数)的候选型号。

2. 逐型号设计计算:对每个候选型号执行完整的热力设计计算,包括传热面积、板片数、通道数、压降校核。
3. 多目标加权评分:按换热裕度、压降裕度、PF 价格因子等多维度指标排序,输出前 10 名最优方案。

4. 可视化结果展示:以表格形式展示品牌、型号、板片数、换热面积、传热系数、两侧压降、面积裕量、PF 值等关键参数,每行均可点击"查看详情"进入详细计算书。

选型结果支持交叉参考功能:输入某一品牌的板片型号,软件自动检索其他品牌中几何参数与性能参数相近的等效型号,方便在多品牌投标时快速找到替代方案。


HX-PHE截图/6 10个选型计算结果展示
核心功能三:七章节详细计算书
计算完成后,软件自动生成符合工程规范的七章节详细计算书,每一章以独立表格呈现,数值与计算公式一目了然:
第一章 已知参数:记录工况类型、两侧介质及浓度、设计换热量、进出口温度、流量、流向布置、允许压降、污垢热阻等全部输入条件。
第二章 一次侧热力:若为单相液体,列出密度、比热、导热系数、粘度、普朗特数、通道流速、雷诺数、努塞尔数、表面换热系数;若为制冷剂侧,额外列出饱和温度/压力、进出口焓/熵、干度、汽化潜热等完整两相参数。
第三章 二次侧热力:与一次侧对称,独立列出冷侧全部热力参数。
第四章 传热温差与总传热系数:LMTD、热端/冷端温差、温差修正系数 Ft、有效平均温差 ΔTm、设计总传热系数 K、校核传热系数 Kcheck、各分项热阻(对流热阻 1/h₁、污垢热阻 Rf、板壁热阻 δ/λ)、所需最小面积、实际面积、面积裕度。
第五章 几何结构:单片面积、板片宽/高/厚、波纹夹角、板间距、当量直径、单通道截面积、总板片数、两侧通道数、程数、接管公称直径、板片品牌/型号。
第六章 阻力压降:两侧通道流速、接管流速、沿程压降、端口压降、总压降、允许上限、压降裕度、两侧壁面温度。
第七章 校核判定:换热面积裕度、压降是否超限、流速是否合理、雷诺数是否充分湍流、温差修正系数 Ft 是否≥0.7、总传热系数是否在合理范围、热量不平衡率等 10 项工程校核,每项给出 ✓ 通过 或 ✗ 未通过 的明确判定。
HX-PHE截图/8 详细计算结果展示+校核结论

核心功能四:参数化分析与性能曲线
参数化扫掠分析(Sweep Analysis):用户可以指定一个参数的变化范围(如一次侧进口温度 60~100°C),设定步数(如 20 步),软件按设定步进自动计算各工况点的性能指标,生成性能曲线与数据表格。
分析参数可选:实际换热量、传热系数 K、面积裕量、热侧/冷侧总压降、对数平均温差 LMTD、有效平均温差、温差修正系数 Ft、所需面积、实际面积等。结果以双 Y 轴曲线图展示,左侧为压降/温差类参数,右侧为换热量/传热系数类参数,直观反映参数变化对换热器性能的影响趋势。
数据表格支持一键导出为 Excel,方便后续的热力系统仿真或经济分析。
HX-PHE截图/9 参数化分析工具界面展示

核心功能五:多工况校核与季节性评估
针对实际运行中季节性负荷变化或部分负荷运行场景,软件提供多工况校核功能:
用户可批量输入多组工况(如设计工况、夏季工况、冬季工况),软件一次性计算所有工况并汇总对比。左侧为工况输入表格,右侧为校核结果——包含结果数据表和结果对比图两种视图。
结果对比图以双 Y 轴曲线展示实际换热量、传热温差 ΔTm、K/100 等参数随工况的变化趋势,帮助工程师判断同一板换型号是否能在全年各工况下均满足要求。校核结果同样支持保存为 Excel。
HX-PHE截图/10 多工况多维度校核

核心功能六:制冷循环热力计算联动
软件内置独立的制冷循环热力计算对话框,支持冷凝器、蒸发器、经济器三种模式:
用户输入蒸发温度、冷凝温度、过热度、过冷度、等熵效率,软件调用 VaporCompressionCycle 引擎计算制冷量、制热量、压缩机功率、COP、排温、质量流量等关键参数。
计算完成后,点击"应用参数"按钮,可将计算结果(换热量、制冷剂流量、进出口温度)一键回填到主界面的设计参数中,实现"从制冷循环到换热器选型"的无缝衔接。这一功能特别适合制冷系统设计人员,避免了在制冷循环计算和换热器选型之间反复切换工具的低效操作。
输入界面,可进行制冷系统热力计算

核心功能七:丰富的介质物性与板片库
全面的介质物性支持:
• 单相液体:水(0~150°C)、乙二醇水溶液(浓度 0~60%,冰点自动计算)、丙二醇水溶液、氯化钠/氯化钙盐水、润滑油/导热油等
• 制冷剂:R22、R134a、R410A、R407C、R404A、R507A、R32、R290、R600a、R717(氨)、R744(CO₂)、R1234yf、R1234ze(E) 等 15+ 种常用制冷剂
• 物性引擎:CoolProp 高精度调用 + REFPROP 可选扩展,两相区物性实时计算

海量板片库:内置 486+ 种板片型号,涵盖 Alfa Laval(M/AQ/CB 系列)、Danfoss(SW 系列)、SWEP(B 系列)、Tongze、唯益等六大品牌,支持按品牌、结构类型(钎焊/垫片/全不锈钢/半焊)、应用场景(冷凝器/过冷/区域能源/经济器/蒸发器/单相)多维度筛选。

用户自建板片库:支持手动录入新板片型号,包含常规参数(型号、品牌、系列、结构、通道、片面积、接管、板片形式、长/宽/厚、夹角、间隙、端口、压力、温度、材料、应用场景)、性能与压降参数(传热系数 C/m/n、摩擦系数 K1/n1/K2/n2)、以及结构参数的完整输入。


核心功能八:高级标定与工程优化
板片性能标定功能:针对实际工程运行数据,软件提供板片传热系数和压降系数的反算标定功能。用户输入实测的换热量、压降、流量、温度等数据,软件自动反算出该板片在特定工况下的 C/m/n 和 K1/n1/K2/n2 系数,用于修正厂家默认值,提高后续选型的准确性。

参数修正功能:在高级设置中,用户可对传热系数和压降系数进行全局修正(k_cal_u、k_cal_dp_hot、k_cal_dp_cold),以应对不同品牌板片的实际性能偏差或特殊工况需求。

工程警告系统:每次计算后自动检查工程约束——换热面积裕度是否过小(<5%)或过大(>50%)、压降是否超限、流速是否在推荐范围(水约 0.3~1.0 m/s)、雷诺数是否充分湍流(>2000)、温差修正系数 Ft 是否≥0.7、热量不平衡率是否<1% 等。超出约束时以颜色标记(绿色=通过、黄色=警告、红色=未通过),确保选型结果的安全性与可靠性。
核心功能九:用户自建板片库;
适合小型厂家无自己板式换热器的使用场景,可无限建立厂家自己的板片库,并标定好数据,做为自己的板式换热器的选型软件。



十、界面设计与交互体验
软件采用现代扁平化商业软件界面风格:顶部为完整菜单栏(文件/编辑/访问网站/高级/会员/帮助),中部为四大 Tab 页签(设计计算/详细计算结果/参数化分析/多工况校核),左侧为结构化输入面板,右侧为结果展示面板。配色以浅灰白为主、深蓝为辅,关键输入框以橙色按钮标识,结果输出框以浅蓝背景区分。所有数值字段支持选中复制,界面完全中文化,支持微软雅黑字体渲染,操作直观流畅。


下载方式三:点击下面的阅读原文进入下载页面
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