Кожухотрубчатый теплообменник  

Назначение

Этот объект технологической схемы позволяет проводить тепловой и гидравлический расчеты кожухотрубчатых теплообменников заданной конструкции. Исходя из протекающих в аппарате процессов (нагрев, охлаждение, кипение и конденсация), в ходе расчета он разбивается на соответствующие зоны. В каждой из расчетных зон определяются свои собственные коэффициенты теплопередачи и гидравлические сопротивления.

Добавление теплообменника в технологическую схему

Кожухотрубчатый теплообменник требует обязательного подключения к нему четырех потоков. Подключение потоков к аппарату не определяет прямоточную или противоточную схемы их движения. Она задается отдельно в настройках аппарата.

Настройка параметров теплообменника

Для настройки параметров теплообменника необходимо дважды щелкнуть мышью на его изображении в технологической схеме. При этом на экране появится следующее диалоговое окно.

Важно! После настройки параметров объекта результаты его предыдущего расчета будут удалены.

Задание обозначения аппарата

Обозначение аппарата может состоять из любого количества символов и не должно содержать пробелы и кавычки. Обозначение аппарата не должно совпадать с обозначениями других объектов технологической схемы.

Задание марки теплообменника

Для настройки параметров конструкции аппарата необходимо дважды щелкнуть мышью по соответствующей ячейке с многоточием. При этом на экране появится следующее диалоговое окно.

В данном окне необходимо ввести значения всех параметров конструкции теплообменного аппарата. Поле "Марка" предназначено для справочной информации и не оказывает влияния на расчеты.

Параметры конструкции аппарата могут быть сохранены в отдельный файл и загружены из него в другом проекте. Данные для наиболее часто используемых аппаратов могут быть загружены из базы (см. рисунок ниже).

Задание параметров штуцеров

Для настройки параметров штуцеров необходимо дважды щелкнуть мышью по соответствующей ячейке с многоточием. При этом на экране появится следующее диалоговое окно.

Если указаны диаметры штуцеров теплообменника, то в процессе расчета будут учитываться местные гидравлические сопротивления на входе в штуцер или выходе из него.

При задании ненулевых разностей высот между штуцерами в процессе расчета будет учитываться изменение гидростатического давления на теплообменнике. Положительная разность высот соответствует случаю, когда выходной штуцер расположен выше входного. Высота расположения самого аппарата над уровнем земли должна учитываться при задании конфигурации подходящих к нему трубопроводов.

Для расчета потерь давления по длине штуцера необходимо использовать отдельный объект технологической схемы - Трубопровод.

Настройка параметров теплового расчета

Для настройки параметров теплового расчета необходимо дважды щелкнуть мышью по соответствующей ячейке с многоточием. При этом на экране появится следующее диалоговое окно.

Значения теплопроводности материала труб и термических сопротивлений загрязнений будут использованы при расчете коэффициента теплопередачи аппарата. Значения термических сопротивлений не влияют на гидравлический расчет аппарата.

Погрешность теплового расчета представляет собой разность между расчетной и реальной поверхностями теплообмена, отнесенную к реальной поверхности, при которой расчет теплообменника будет считаться завершенным.

Для повышения точности расчета можно увеличить число зон разбиения аппарата по сравнению с минимально необходимым.

Поправочный коэффициент служит для подгонки результатов теплового расчета к реальным значениям.

Настройка параметров гидравлического расчета

Для настройки параметров гидравлического расчета необходимо дважды щелкнуть мышью по соответствующей ячейке с многоточием. При этом на экране появится следующее диалоговое окно.

Толщины загрязнений используются для расчета площадей сечений по потокам и влияют на гидравлическое сопротивление аппарата и коэффициенты теплоотдачи.

Значения шероховатостей используются в расчетах коэффициентов трения и влияют только на гидравлическое сопротивление аппарата.

Поправочные коэффициенты служат для подгонки результатов гидравлического расчета к реальным значениям.

В случае задания фиксированного значения перепада давления гидравлический расчет не проводится.

Задание количества аппаратов

Для упрощенного моделирования работы блоков теплообменников могут быть указаны количества параллельно и последовательно соединенных аппаратов.

Выбор пакетов свойств

Для расчета фазового равновесия и свойств внутренних и выходных потоков могут быть использованы модели, выбранные в настройках.

Просмотр результатов моделирования

Для просмотра результатов моделирования объекта необходимо щелкнуть правой кнопкой мыши на его графическом обозначении на схеме и выбрать пункт меню "Показать результаты расчета объекта". В результате на экран будет выведено диалоговое окно, представленное ниже.