книги / Design-II ╨┤╨╗╤П Windows. ╨Ю╨┐╨╕╤Б╨░╨╜╨╕╨╡ ╨╝╨╛╨┤╤Г╨╗╨╡╨╣ ╨╛╨▒╤А╤Г╨┤╨╛╨▓╨░╨╜╨╕╤П ╨╕ ╨┐╤А╨╕╨╝╨╡╤А╤Л ╨╕╤Е ╨╕╤Б╨┐╨╛╨╗╤М╨╖╨╛╨▓╨░╨╜╨╕╤П

Перепад давления в теплообменнике по трубному (Tube) и межтрубному (Shell) пространству

Рис. 5.28. Вид окна Basic

-Temperature Approach — задается абсолютная разность тем­ ператур между первым выходным потоком и вторым входящим по­ током, т. е. на конце теплообменника в зависимости от номеров по­ токов (должна быть больше 2 градусов);

-Shell Side Delta Тemperature— вводится разность температур между выходным потоком в межтрубное пространство и входным

(если величина > 0 — нагрев, а если < 0 — охлаждение);

-Shell Side Temperature Out is Bubble Point — температура на выходе межтрубного пространства равна температуре кипения;

-Shell Side Temperature Out is Dew Point— температура на вы­ ходе межтрубного пространства равна температуре точки росы;

-Temperature Out Tube Side — вводится температура на выхо­ де из трубного пространства теплообменника.

2.Ввести перепад давления в теплообменнике как по трубному пространству, так и по межтрубному пространству, и выбрать соот­ ветствующие единицы измерения.

3.Ввести коэффициент теплопередачи (Overall U) в соответст­ вующих единицах измерения:

-kJ/s.m2.K — соответствует кВт/м^К (система измерений СИ);

-kcal/hr.m2.C — соответствует ккал/час*м2,С (метрическая система измерений);

-Btu/hr.ft2.F — соответствует ВТи/час*фут2,Р (система изме­ рений США).

При вводе коэффициента теплопередачи в системе СИ следует обратить внимание, что единицы измерения выражены не в ваттах,

ав киловаттах.

Меню Geometry аналогично Exchgr-1, поэтому здесь не рас­ сматривается.

ТРУБОПРОВОД (Line)

Модуль трубопровода Line предназначен для расчета гидрав­ лического сопротивления линии трубопровода, состоящей из одно­ го или нескольких участков, соединенных в сложную линию с подъемами, спусками и горизонтальными участками различной длины. Модуль имеет один входной и один выходной поток. Поток, входящий в модуль, может быть газовый, жидкий или двухфазный (учитывается даже возможность образования жидких пробок при течении двухфазного потока). Вычисления могут быть изотермиче­ ские, адиабатические или учитывать теплоизоляцию линии и тепло­ передачу с окружающей средой. Изображение модуля представле­ но на рис. 5.29.

Вид окна после захода в модуль представлен на рис. 5.30:

Следует отметить, что уточненный проектный расчет трубо­ провода использует методики расчета, принятые в США, которые несколько отличаются (даже по названиям) от принятых в России, поэтому в нашей работе они рассматриваться не будут.

В связи с большим размером окна рассмотрим необходимый объем основных исходных данных, необходимых для расчета. Для

Поле ввода внутреннего диаметра трубы Поле ввода толщины

стенки трубы

Pip* Orientation: |Horizontal

Рис. 5.31. Вид окна Basic

задания необходимого для расчета набора данных в меню Basic (рис. 5.31) следует:

1.В поле Cross-Section ввести диаметр трубы и толщину ее стенки, для этого:

-выбрать в ниспадающем меню опцию Inside Pipe Dia;

-ввести внутренний диаметр трубы в соответствующих едини­ цах измерения (обычно выбираются миллиметры — mm);

-в поле Pipe Wall Thickness ввести толщину стенки трубы

всоответствующих единицах измерения (обычно выбираются мил­ лиметры — mm).

(Следует иметь в виду, что опция Nominal Pipe Dia предназна­ чена для ввода диаметра трубы по стандарту США, т. е. диаметр трубы должен будет выбираться по стандарту в дюймах, а толщина стенки трубы также будет стандартная с учетом ее усиления: STD — стандартная, XS — усиленная, XXS— дважды усиленная.)

2.В поле Layout в ниспадающем меню Pipe Orientation вы­ брать расположение трубы:

-Horizontal — горизонтальное или наклонное к горизонту (выбирается в большинстве случаев);

-Vertical Upwards — вертикальное и наклонное к вертикали

свосходящим движением потока;

-Vertical Downwards — вертикальное и наклонное к вертика­ ли с нисходящим движением потока.

Если линия трубопровода состоит из горизонтальных и верти­ кальных участков, то для ее расчета рекомендуется использовать несколько модулей Line с соответствующими опциями, однако если линия имеет наклонные подъемы и спуски, то необходимо с помо­ щью кнопки Elevation Profile задать профиль линии.

Существует два способа задания профиля линии:

Elevation — задание профиля линии трубопровода в абсолют­ ных значениях длины и высоты подъема/спуска относительно нача­ ла линии (табл. 5.1);

Elevation Change - задание профиля линии трубопровода в относительных значениях длины и высоты подъема/спуска на ка­ ждом участке подъема/спуска (табл. 5.2).

Рассмотрим способы задания профиля линии на примере рис. 5.32:

Вид окна Basic и порядок ввода профиля линии при выборе оп­ ции Elevation для данного примера представлен ниже (рис. 5.33).

Для заполнения указанных полей необходимо:

1. Ввести в соответствующем поле количество секций линии трубопровода.

Поле ввода длин секций линии

Поля ввода эквивалентов фитингов

2.Выбрать в ниспадающем меню способ задания профиля: Elevation (absolute).

3.Навести указатель «мыши» на ту секцию линии, параметры которой нужно будет ввести, и нажать левую кнопку (участок выде­ лится синим полем).

4.В поле ввода данных ввести соответствующее число.

5.Повторять последовательность операций с п. 2 до п. 3 до окончания ввода всех данных.

Поле эквивалентов фитингов при выполнении учебных заданий можно не вводить.

Окно Basic при выборе опции Elevation Change отличается от окна Basic при выборе опции Elevation только наличием поля Elevation profile (рис. 5.34).

Поле ввода профиля линии

Рис. 5.34. Вид поля при выборе опции Elevation Change

Заполнение таблицы производится аналогично, как при выборе

опции Elevation.

После ввода всего необходимого набора данных меню Basic тре­ буется ввести исходные данные в меню Heat Transfer (рис. 5.35).

ды) становятся активными при выборе в качестве окружающей сре­ ды воздуха или воды. При выборе в качестве окружающей среды

Г р у н т а а К Т И В Н Ы М И К Н О П К а М И С ТаН О В Я ТС Я Conductivity °> SunoundiiiB.. .. |

и_____ рф*Dep|h- _____ ((глубина залегания трубы).

Ввод этих дополнительных исходных данных производится в табличном виде, рассматриваемом ранее.

При нажатии на кнопку conductivity oiswnwKftMn.... | появится окно, где в таблицу необходимо ввести данные по теплопроводности окру­ жающей среды (рис. 5.39).

Поле для ввода исходных данных

Единицы измерения. В системе СИ: m — метры,

kJ/s/m/K — кВт/м

Рис. 5.39. Вид окна Conductivity of Surroundings

При нажатии на кнопку ызттюлпя*... | появится окно, где необходимо ввести данные по скорости движения окружающей среды (рис. 5.40).

Поле для ввода исходных данных

Единицы измерения.

Всистеме СИ: ш — метры, m/s — м/сек

Рис. 5.40. Вид окна Velocity o f Surroundings

При нажатии на кнопку_____рф«рср»ь..._____ | появится окно, где необходимо ввести данные по глубине залегания трубы в грунте (рис. 5.41).

При выборе материала трубы (Pipe Material) следует иметь в ви­ ду, что в ниспадающем меню даны названия материалов, общепри­ нятые в США, поэтому если материал трубы не является углероди-

При повторном нажатии на кнопку New... | буден создан вто­ рой слой теплоизоляции (Layer 2) и т. д. Изменение данных по сло­ ям теплоизоляции производится выделением соответствующего слоя «мышью» и нажатием кнопки I едц... |. Созданные слои теп­ лоизоляции также могут быть удалены с использованием кнопки

Psfcta I или скопированы в дополнительный слой теплоизоляции

С П О М О Щ Ь Ю К Н О П К И Серу I.

ОГНЕВОЙ ПОДОГРЕВАТЕЛЬ (Fired Heater)

Для расчета огневого подогревателя потока в Design-II имеет­ ся модуль Fired Heater, изображение которого представлено на рис. 5.44.

Данный модуль предназна­ чен для расчета количества топ­ ливного газа с заданной тепло­ творной способностью, необхо­ димого для подогрева потока до заданной температуры. Модуль огневого подогревателя имеет

один входной и один выходной поток.

Для задания опций расчета огневого подогревателя необходи­

Рис. 5.45. Изображение окна Basic модуля огневого подогревателя

Для задания необходимого для расчета набора данных необхо­ димо:

1. Ввести величину температуры на выходе из огневого по догревателя в соответствующих единицах измерения (данная температура может быть не достигнута, если количество энер­