4 - 62 Теплообменное оборудование
См.Раздел 1.6.1 – Detailed Heat Model в книге Dynamic Modeling..
Подробнее см. Раздел
1.3.10 – Закладка Рабочая таблица.
Страница Тепловые потери
На этой странице выводятся параметры, характеризующие тепловые потери. Имеется возможность выбрать простую или подробную модель расчета.
Простая модель тепловых потерь
При выборе простой модели в таблице выводятся следующие параметры:
•Общий К
•Т окр. среды
•Общая поверхность теплопередачи
•Тепловой поток
Подробная модель тепловых потерь
При выборе этого варианта появляется возможность более подробно задать параметры теплопередачи.
4.4.5 Закладка Рабочая таблица
На этой странице выводится информация о потоках, связанных с аппаратом. На страницах Условия, Свойства и Состав выводится информация, аналогичная той, которая располагается на соответствующих страницах закладки Рабочая таблица специализированного окна потока. Страница PF спецификации предназначена для расчетов в динамическом режиме.
Чтобы просмотреть параметры отдельных фаз потоков, откройте специализированное окно требуемого потока со страницы Рабочая таблица (дважды щелкните по имени потока).
Теплообменное оборудование 4- 63
4.4.6 Закладка Результаты
На страницах этой закладки выводятся результаты расчета теплообменника
ввиде таблиц и графиков:
•Подробности
•Графики
•Таблицы
•Настройка
•Сообщения
Страница Подробности
Страница выглядит следующим образом:
Модель Dynamic Rating
Модель Stady Stating Rating
Группа Общие параметры
Параметр |
Описание |
Нагрузка |
Количество тепла, передаваемое от горячего потока к |
|
холодному. |
Потери холодных потоков |
Потери холода холодного потока. Увеличивается при |
|
увеличении температуры. |
Потери горячих потоков |
Потери тепла горячего потока. Сумма общей нагрузки |
|
и потерь тепла равна индивидуальной нагрузке |
|
горячего потока, приведенной на странице Таблицы. |
K*F (UA) |
Произведение общего коэффициента теплопередачи |
|
на поверхность теплообмена. Эта величина равна |
|
общей нагрузке, деленной на среднелогарифмическую |
|
разность температур LMTD. |
|
|
Мин. сближение Т |
Минимальное сближение температур горячего и |
|
холодного потоков. |
Средняя разность температур |
Средняя разность температур горячего и холодного |
|
потоков. |
Среднелогарифмический |
Произведение нескорректированного LMTD на |
температурный напор (LMTD) |
коэффициент Ft. Для модели теплообменника |
|
Weighted нескорректированный LMTD равен effective |
|
LMTD. |
|
|
4 - 64 Теплообменное оборудование
Подробнее смотри
Раздел 1.3.1 – Управление графиком.
Поправка на нелинейность |
Величина LMTD обычно рассчитывается исходя из |
|
постоянной теплоемкости. Ее можно также получить на |
|
основе теплоемкости, линейно изменяющейся от |
|
температуры. При этом получаются различные K*F. В |
|
этом поле отображается разность между величинами |
|
K*F. |
|
|
Т Пинч гор. |
Температура горячего потока в точке Пинча. |
|
|
Т Пинч хол. |
Температура холодного потока в точке Пинча. |
|
|
Коэф Ft |
Поправочный коэффициент Ft к |
|
среднелогарифмической разности температур (LMTD), |
|
рассчитывается как функция числа корпусов и |
|
сближения температур. Для противоточного |
|
теплообменника коэффициент Ft равен 1.0. Для |
|
модели теплообменника Weighted (взвешенной) Ft=1. |
|
|
Нескоррект. LMTD |
Используется только для модели End point - на основе |
|
температур по концам теплообменника. |
Нескорректированный LMTD рассчитывается следующим образом:
∆TLM |
= |
∆T1 |
− ∆T2 |
(4.35) |
|
ln(∆T1 /(∆T2 )) |
|||||
|
|
|
|||
где:∆T1 = Тгор,вых-Тхол,вх
∆Т2 = Тгор,вх-Тхол,вых
Страница Графики
На этой странице выводятся графики для горячей и/или холодной среды аппарата.
Чтобы изменить имеющийся график, вызовите окно Управление графиком.
По осям X и Y можно выводить следующие параметры:
•Temperature (Температура)
•Pressure (Давление)
•Enthalpy (Энтальпия)
•UA (K*F)
Теплообменное оборудование 4- 65
•Heat Flow (Количество тепла.)
•Vapour fraction (доля пара)
Выберите комбинацию переменных из падающих списков. На странице Настройка можно добавить в этот список и другие переменные.
Страница Таблицы
На этой странице в табличной форме выводятся следующие параметры:
температура, давление, количество тепла, энтальпия, К*F и доля пара.
Выберите нужный поток (трубный или межтрубный).
Страница Настройка
На этой странице можно изменять список переменных, выводимых на графиках и таблицах.
Параметры, приведенные в списке Выбранные переменные можно выбрать в качестве переменных для осей X и Y на странице Графики.
Страница Сообщения
На этой странице выводятся предупреждения и сообщения об ошибках. Комментарии здесь добавлять нельзя.
4.4.7 Закладка Динамика
На закладке имеется четыре страницы: |
. |
|
• |
Модель |
|
• |
Спецификации |
|
• |
Содержимое |
|
• |
Диаграммные ленты |
|
При работе в стационарном режиме эту страницу заполнять не нужно
4 - 66 Теплообменное оборудование
Страница Модель
Прежде всего нужно определить какая модель используется: базовая или подробная.
Базовая модель
В группе Параметры модели выводится следующая информация:
Параметр |
Описание |
|
|
|
|
|
Объем трубок/корпуса |
В базовой модели необходимо задать объем корпуса и |
|||||
|
труб. |
|
|
|
|
|
Уровень (База) |
Высота базы теплообменника над уровнем земли. |
|||||
|
Учитывается только при расчете динамики. |
|||||
K*F, корп, баз.расход |
Поскольку произведение K*F зависит от расхода потока, |
|||||
|
здесь задается величина, которая используется для |
|||||
|
расчета K*F. Если величина не задана, то K*F в процессе |
|||||
|
расчета не изменяется. |
|||||
|
Если величина K*F задана, то при расчетах она остается |
|||||
|
постоянной. Не изменяется она и в случае, когда задан |
|||||
|
базовый расход. В большинстве уравнений коэффициент |
|||||
|
теплопередачи пропорционален (изменению мас.расх)0.8 |
|||||
|
. В ХАЙСИС используется следующее уравнение: |
|||||
|
KF |
= KF |
|
×( |
мас. расхтекущ )0.8 |
|
|
использ |
|
зад |
|
мас. расхбаз |
|
|
Эта величина используется для увеличения |
|||||
|
устойчивости модели при запуске и останове схемы, |
|||||
|
когда расходы малы. |
|
|
|||
Минимальный |
Отношение массового расхода за время t к базовому |
|||||
масштабирующий |
массовому расходу. Минимальный масштабный |
|||||
коэффициент расхода |
коэффициент расхода – это самое нижнее значение, |
|||||
|
которое принимает отношение в области низких |
|||||
|
расходов. Значение может быть как положительным, так |
|||||
|
и отрицательным. |
|
|
|
||
|
• Положительное значение указывает, что при |
|||||
|
очень низких расходах имеет место некоторая |
|||||
|
теплопередача. |
|
|
|||
|
• Отрицательное значение указывает, что при |
|||||
Теплообменное оборудование 4- 67
низких расходах теплопередачи нет.
Если значение коэффициента задано, то уравнение 4.27
|
мас. расх |
|
0.8 |
|
|
|
текущ |
, если его |
|
использует отношение |
иас. расхбаз |
|
||
|
|
|
||
значение больше, чем минимальный масштабирующий коэффициент, если же значение меньше минимального коэффициента, - то используется минимальное значение масштабирующего коэффициента.
В группе Сводка выводятся нагрузки по трубному и межтрубному пространству.
Подробная модель
При выборе подробной модели окно теплообменника выглядит следующим образом:
Параметр |
Описание |
Объем корпуса/труб |
Эти величины рассчитываются из геометрии аппарата.. |
Поверхность |
Рассчитывается из геометрии аппарата |
теплопередачи |
|
Уровень |
Высота базы теплообменника над уровнем земли. |
|
Учитывается только при расчете динамики. |
Ходов на корпус |
Можно задать число труб и ходов по корпусу. Обычно |
|
равно 2n, где n – число корпусов. Исключение |
|
составляет противоточный аппарат с одним |
|
трубным ходом и одним ходом по корпусу. |
Ориентация |
Задается ориентация теплообменника: |
|
горизонтальный или вертикальный. Учитывается |
|
только при расчете динамики. |
Зон/корпус/ход |
Задайте число зон на один ход по корпусу. Общее |
|
число зон вычисляется как произведение числа зон |
|
на ход корпуса на число ходов по корпусу. |
4 - 68 Теплообменное оборудование
В группе Параметры модели выводятся значения локальных и общего коэффициентов теплопередачи. В зависимости от того, как определен расчет коэффициентов теплопередачи на странице Параметры закладки Расчет
Параметр |
Описание |
Корпус и трубки |
Общий коэффициент теплопередачи, К, рассчитывается |
|
на основе заданной информации. |
К задан |
Общий коэффициент теплопередачи задан. |
|
|
Страница Спецификации
На этой странице выводится информация, относящаяся к расчету гидравлического сопротивления аппарата.
Информация на этой странице зависит от выбора модели (базовая или подробная) на странице Модель.
Динамическая |
Описание |
спецификация |
|
К |
Активизируйте эту опцию, чтобы определить значение k, |
|
используемое для вычисления гидравлического |
|
сопротивления. |
|
|
К, базовый расход |
Если выбрана PF-спецификация, значение k |
|
рассчитывается на основе двух критериев. Если |
|
текущий расход больше базового, для которого |
|
задавался k, эта величина остается неизменной. |
|
Рекомендуется задавать k для расхода, |
|
соответствующего примерно 40% проектного |
|
расхода в стационарном режиме. Если текущий |
|
расход меньше базового, то k рассчитывается |
|
следующим образом: |
|
kиспольз = kзадин × Factor |
|
где Factor – величина, определяемая программой по |
|
внутреннему алгоритму, учитывающему соотношение |
|
расход-давление в области низких расходов. |
Задание базового расхода позволяет получить более линейное соотношение между расходом и гидравлическим сопротивлением. Этот параметр используют для увеличения стабильности модели при запуске и останове схемы, когда расходы оказываются низкими.
Установите флажок в поле Общий k и задайте величину k, определяющую соотношение расход – давление. Если величина k неизвестна, нажмите кнопку Рассчитать k. Перед этим убедитесь, что задано ненулевое сопротивление аппарата.
Теплообменное оборудование 4- 69
Подробная модель
При выборе подробной модели страница Спецификации выглядит следующим образом:
Динамическая |
Описание |
спецификация |
|
PF коэф. К |
Значение k определяет соотношение расход – давление. |
|
Можно либо задать значение k, либо рассчитать его из |
|
условий связанных потоков. Если величина k неизвестна, |
|
нажмите кнопку Рассчитать k. Перед этим убедитесь, что |
|
задано ненулевое сопротивление аппарата |
|
|
PF спецификация |
Активизируйте эту опцию, чтобы определить значение k, |
|
используемое для вычисления гидравлического |
|
сопротивления. |
Сопротивление |
Сопротивление корпуса и трубок теплообменника |
корпуса/трубок |
должны быть заданы, либо рассчитаны. |
|
|
Метод расчета dP |
Выбор в этом поле позволяет либо задать, либо |
|
рассчитать гидравлическое сопротивление |
|
корпуса/трубок. Выберите один из вариантов: |
|
• HYSYS Correlation – сопротивление рассчитывается |
|
на основе заданной информации |
|
• User specified – сопротивление задается |
|
пользователем |
|
• Not specified – этот вариант используется только в |
|
динамическом режиме. Гидравлическое |
|
сопротивление рассчитывается из соотношения PF. |
|
Задайте значение k и используйте его при расчете. |
|
|
4 - 70 Теплообменное оборудование
Подробнее см. Раздел
1.3.3 – Страница Содержимое.
Страница Содержимое
На этой странице отображается информация о количестве, составе и свойствах содержимого корпуса и трубок.
Базовая модель
При выборе базовой модели на странице Модель страница Содержимое выглядит следующим образом:
Для каждой фазы содержимого корпуса и трубок выводятся следующие параметры:
Подробная модель
При выборе подробной модели на странице Модель страница Содержимое выглядит следующим образом: