Теплообменник

Моделируется передача тепла между «первым» и «вторым» потоками.

Для выполнения расчета необходимо задать перепады давления в теплообменнике, минимально допустимый температурный напор, коэффициент теплопередачи (используется в “Оценочных расчетах” для оценки поверхности теплообмена) или поверхность теплообмена (может использоваться там же для оценки коэффициента теплопередачи) и один из следующих вариантов:

1. Перепад температур – задается разность температур между входом и выходом первого потока.

2. Выходная температура – задается температура первого потока на выходе из теплообменника.

3. Тепловая нагрузка – задается абсолютная или удельная тепловая нагрузка.

Температура второго потока на выходе из теплообменника рассчитывается из теплового баланса.

Если ставится задача определения температуры первого потока на выходе по известной поверхности теплообменника, последняя указывается в “Вариантах задания тепловых параметров для первого потока”, но при условии предварительного расчета всей схемы и, как результат, температур второго потока на входе и выходе из теплообменника.

При предварительном расчете используется один из трех вышеуказанных вариантов приближенного задания параметров для первого потока. На втором этапе проводится проверочный расчет не всей схемы, а только одного теплообменника. В “Вариантах задания тепловых параметров для первого потока” выбирается вариант “Поверхность теплообмена”. В появившемся окне указываются поверхность теплообмена и предполагаемая температура первого потока на выходе. В окне имеются и параметры итерационного определения температуры первого потока на выходе: шаг по температуре, максимальное число шагов, точность приближения рассчитанной поверхности к заданной (в долях 1). Значения этих параметров могут быть изменены Пользователем. В панели “Оценочные расчеты” указывается только коэффициент теплопередачи. В результате определяется значение выходной температуры первого потока. На третьем этапе эта температура подставляется вместо “Предвар. температуры” в панели “Поверхность теплообмена”, и расчет теплообменника (до совпадения предварительной и окончательной температуры первого потока на выходе), а затем и схемы, повторяется.

Если в схеме имеется несколько теплообменников с заданной поверхностью, сходимость расчетов повышается в случае поочередной корректировки “Предвар. температур” (корректировка по первому теплообменнику – пересчет схемы, корректировка по второму теплообменнику – пересчет схемы и т.д.).

При моделировании действующих производств рассчитанная температура первого потока на выходе из теплообменника может отличаться от фактической из-за потерь холода (тепла) от корпуса теплообменника в окружающую среду. Уменьшение в связи с этим теплового потока через поверхность теплообмена можно учесть, корректируя “Коэффициент адекватности теплообмена” и добиваясь приближения расчетных температур первого и второго потоков на выходе из теплообменника к фактическим. При коэффициенте, равном 1 принимается, что таких потерь нет. Уменьшение коэффициента адекватности означает, что часть холода (у низкотемпературных теплообменников) или тепла (у высокотемпературных аппаратов) теряется в окружающую среду.