КОМПЬЮТЕРНАЯ ПРОГРАММА РАСЧЕТА / ПОДБОРА МЕДНО-АЛЮМИНИЕВЫХ
ПЛАСТИНЧАТЫХ ТЕПЛООБМЕННИКОВ ВЕЗА.
Дополнительные функциональные возможности.
Элементы пользовательского интерфейса.
Список вариантов решений прямой
задачи.
Выполнение расчетов / подборов медно-аллюминиевых
пластинчатых теплообменников «Веза».
Расчет водяного воздухонагревателя.
Расчет парового воздухонагревателя.
Расчет воздухоохладителя (фреон).
Расчет системы теплоутилизации с промежуточным
теплоносителем.
Полное или частичное задание
параметров типоразмера теплообменника в задачах расчета.
Ввод точек холодильного цикла в
задачах подбора / расчета фреоновых испарителей и конденсаторов.
Основные приемы работы с программой.
CuAl предназначена для решения задач по расчету и подбору пластинчатых медно-алюминиевых теплообменников фирмы ООО «Веза», широко применяемых для нагрева и охлаждения воздуха в системах воздушного отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также в системах утилизации тепловой энергии газо-воздушных выбросов и различных устройствах технологического назначения (сушилках, “сухих градирнях”, охладителях и т.п.).
IBM PC, процессор не ниже 386 DX, 4 Мб ОЗУ, MS-DOS v3.3 или Windows 9X, программа размещается и может работать с дискеты 3½.
CuAl позволяет рассчитывать поверхностные теплообменники, реализующие различные процессы обработки воздуха: воздухонагреватели жидкостные и паровые, воздухоохладители жидкостные и непосредственного охлаждения хладагентами, конденсаторы фреоновые, теплоутилизаторы с промежуточным теплоносителем.
CuAl позволяет решать два типа задач, наиболее часто встречающихся в практике расчета и подбора теплообменников.
Наиболее распространенной является задача определения типоразмера теплообменника, обеспечивающего, при заданных начальных параметрах теплообменивающися сред, требуемую глубину тепловлажностной обработки воздуха. Задачи такого типа встречаются в проектной практике при выполнении расчетов по подбору оборудования и в CuAl определены как ПРЯМЫЕ задачи.
Ко второму типу задач относятся расчеты по определению конечных параметров теплообменивающися сред при известных начальных для теплообменника заданного типоразмера и режима работы. Подобные задачи встречаются при выполнении пуско-наладочных работ, при решении вопросов замены существующего оборудования, а также при расчете систем, реализующих сложные схемы обработки воздуха. В CuAl данные задачи представлены как ОБРАТНЫЕ.
Результатом решения в CuAl как прямой, так и обратной задач является представление всех теплотехнических и массогабаритных характеристик теплообменника: начальные и конечные температуры, скорости и сопротивления сред, площади фронтального сечения, теплообменной поверхности и сечения для прохода теплоносителя, сухую массу и объем гидравлического тракта, диаметры питающего и отводящего коллекторов.
При решении обратных задач в CuAl пользователь может в широких диапазонах варьировать все параметры типоразмерного ряда теплообменника: фронтальное сечение, число рядов трубок по ходу воздуха, шаг алюминиевых пластин, число ходов теплоносителя в потоке обрабатываемого воздуха, характер взаимодействия теплообменивающихся сред (прямоток - противоток), конструктивное исполнение оборудования, выбирая допустимые позиции из списков для стандартных типоразмерных рядов или вводя значения непосредственно при расчете нестандартных теплообменников.
В CuAl реализованы файловые операции сохранения и восстановления для списка расчетов, вывод данных текущего расчета на принтер или текстовый файл.
CuAl имеет стандартный оконный принцип подачи информации, основу которого
составляют следующие понятия:
является местом размещения всех видимых объектов программы и занимает всю область экрана.
Представляет собой совокупность горизонтальной линейки главного меню, постоянно занимающей верхнюю строку рабочего стола, и системы "выпадающих" окон, появляющихся на рабочем столе при выборе соответствующего пункта главного меню.
Доступ к главному меню возможен в любой момент работы программы
по нажатию клавиши F10.
Система главного меню объединяет в себе практически все основные действия и операции над данными, предусмотренные в программе. Линейка главного меню содержит пункты, соответствующие основным объектам программы, "выпадающее" меню - возможные действия над ними. Выбор пункта меню осуществляется клавишами перемещения, активизация выбранного пункта меню - клавишей <ENTER>.
Пункты меню, выполнение которых в данный период работы программы невозможно, отображаются на экране менее насыщенно и не могут быть активизированы.
Представляет собой нижнюю строку рабочего стола, отведенную под краткую информацию для пользователя. Информация оперативно подается и изменяется при изменении режимов работы программы. Строка состояния может содержать:
Основным видимым элементом и основой концепции представления данных является окно список выполненных расчетов. Каждый элемент списка это самостоятельный расчет - один подобранный или рассчитанный теплообменник. Будучи полиморфным, список объединяет расчеты прямых и обратных задач для всех типов оборудования. Работа со списком расчетов и представляет собой работу с программой. Стандартные для каждого списка операции вставки, редактирования и удаления позволяют добавить новый расчет, изменить исходные данные или удалить текущий расчет. При вставке нового расчета в список данные текущего элемента используется в качестве прототипа, если типы оборудования в данных расчетах совпадают. Позиция списка занимает несколько строк экрана, что позволяет вывести на экран практически всю информацию по данному расчету. Список имеет область прокручивания, и число элементов списка ограничено только системными ресурсами компьютера.
Элемент пользовательского интерфейса для интерактивного ввода данных. В программе использован ряд диалоговых окон, однако все они имеют общую модель функционирования, свойственную стандартным диалоговым окнам. Окна диалога являются модальными окнами, т.е. пока диалог не окончен, пользователь не может активизировать другие отображаемые объекты (окна, меню и т.д.). Перемещения между полями ввода осуществляется клавишами управления курсора. Отказ от диалога осуществляется клавишей Esc, в этом случае внесенные изменения не запоминаются. Для утвердительного завершения диалога необходимо воспользоваться комбинацией клавиш Ctrl+Enter. В этом случае программа выполняет проверку введенных данных, если они находятся в допустимых диапазонах и не противоречат друг другу, информация запоминается и окно завершает свою работу. В случае обнаружения ошибки выводится соответствующее сообщение, и работа диалогового окна продолжается до устранения несоответствия или до отказа от диалога.
Поля ввода, составляющие диалоговое окно, могут быть следующих типов:
В ряде случаев поле ввода может быть недоступно для ввода, это может иметь место тогда, когда параметр, закрепленный за полем будет определяться в ходе решения задачи и на момент ввода данных неизвестен пользователю, либо значение является неактуальным в данном контексте (например, поле, содержащее значение концентрации антифриза будет недоступно, если в качестве энергоносителя выбрана вода). Такие поля отображаются на экране более бледным цветом и не могут быть активизированы.
Программа оперирует следующими диалоговыми окнами ввода данных:
При решении прямой задачи условиям подбора может отвечать несколько теплообменников, которые и составляют список результатов подбора. Список выводится на экран в диалоговом окне по окончанию расчета. Пользователь может проанализировать технические характеристики отобранных теплообменников и режимы их работы, после чего сделать окончательный выбор в пользу одного из вариантов.
Выполнение расчета можно начать, воспользовавшись главным меню программы (Меню-> Расчет -> Новый), либо клавишей Ins, отвечающей за вставку нового элемента в общий список результатов расчетов. Эти действия активизируют операцию «Выполнение нового расчета», которая содержит три этапа. Первым шагом этой операции является выбор типа рассчитываемого оборудования из списка:
Второй этап ввод данных для расчета / подбора оборудования в соответствующем диалоговом окне. После утвердительного окончания второго этапа программа выполняет расчет. Если результатом расчета является непустое множество решений, то начинается третий этап – анализ списка полученных решений и выбор окончательного варианта, в противном случае выдается диагностическое сообщение о невозможности подбора оборудования, отвечающего заданным исходным данным и ограничениям.
После утвердительного окончания всех трех этапов новый расчет добавляется в список выполненных расчетов.
Прямая задача применительно к водяному воздухонагревателю сводится к поиску теплообменников, заданного фронтального сечения, обеспечивающих требуемую глубину нагрева воздуха при уровне теплоиспользования сетевой воды не ниже заданного. Расход воздуха, начальные и конечные температуры воздуха и воды считаются заданными. При этом величина коэффициента запаса по поверхности и уровень гидравлического сопротивления подобранных теплообменников не будут превышать заданных пользователем значений.
Постановка обратной задачи стандартна для программы CuAl.
Данные, необходимые для выполнения расчета, приведены в таблице 1
Таблица 1
|
Поле ввода |
Тип поля |
Вводимый параметр |
Ед. изм. |
Прям. |
Обрат. |
|
Задача |
Переключатель |
тип решаемой задачи |
|
+ |
+ |
|
Lв** |
Число |
расход воздуха (ro=1.2кг/м3) |
м3/ч |
+ |
+ |
|
Gж |
Число |
расход жидкости |
кг/ч |
- |
+ |
|
tвн |
Число |
температура воздуха начальная |
°С |
+ |
+ |
|
*tвк |
Число |
температура воздуха конечная расчетная |
°С |
+ |
- |
|
Антифриз |
Список |
тип теплоносителя |
- |
+ |
+ |
|
Концентрация |
Число |
массовая концентрация антифриза |
% |
+ |
+ |
|
tжн |
Число |
температура жидкости начальная |
°С |
+ |
+ |
|
*tжк |
Число |
температура жидкости конечная расчетная |
°С |
+ |
- |
|
*DPж |
Число |
сопротивления по жидкости не более |
кПа |
+ |
- |
|
*Kf |
Число |
коэффициент запаса по поверхности не более |
% |
+ |
- |
|
Индекс теплообменника |
Диалог |
полностью или частично определенный индекс теплообменник |
- |
+ |
+ |
*- относится к расчетным параметрам
** - при изменении расхода воздуха выполняется проверка скорости воздуха во фронтальном сечении, если ее величина превышает допустимый уровень, фронтальное сечение теплообменника автоматически увеличивается с соответствующим обновлением поля «индекс оборудования». Справедливо для всех диалоговых окон расчета оборудования.
Следует отметить, что величины *DPж, *Kf являются ограничениями, которые используются при формировании списка решений прямой задачи. Величина *Kf определяет максимально допустимую избыточность теплообменной поверхности подбираемого теплообменника по отношению к исходным данным. Снижение *Kf приводит к уменьшению списка результатов подбора. *DPж ограничивает максимальное гидравлическое сопротивление теплообменника и используется программой при выборе числа ходов, то есть влияет как на количество отобранных решений, так и на режим работы рассчитанных теплообменников.
Величина *tжк задает, при известном tжн, требуемый уровень теплоиспользования энергоносителя, что напрямую влияет как на расход жидкости подбираемого теплообменника, так и на величину требуемой теплообменной поверхности. Этот факт следует учитывать, задавая *tжк в расчетах теплообменников, уровень теплоиспользование которых не регламентирован.
Параметры работающего воздухонагревателя приведены в таблице 2
Таблица 2
|
Параметр |
Обозначение |
Ед. изм. |
Общие |
|
|
|
Теплопроизводительность |
Qт |
КВт |
|
|
|
|
Степень соответствия исходным данным |
|
|
|
Запас по поверхности |
Kf |
% |
|
|
|
|
Воздух |
|
|
|
Расход объемный |
Lв |
м3/ч |
|
Расход массовый |
Gв |
кг/ч |
|
Температура начальная |
tвн |
°C |
|
Температура конечная |
tвк |
°C |
|
Скорость массовая |
vro |
кг/с/м2 |
|
Аэродинамическое сопротивление |
DРв |
Па |
|
|
|
|
Жидкость |
|
|
|
Тип антифриза |
- |
- |
|
Концентрация антифриза |
- |
% |
|
Расход массовый |
Gж |
кг/ч |
|
Расход объемный |
Lж |
м3/ч |
|
Температура начальная |
tжн |
°C |
|
Температура конечная |
tжк |
°C |
|
Температура конечная минимальная |
tжкmin |
°C |
|
Скорость |
w |
м/с |
|
Падение давления |
DРж |
Кпа |
Постановка прямой задачи стандартна для программы CuAl.
Решение обратной задачи применительно к расчету парового воздухонагревателя имеет ряд особенностей, связанных со спецификой его работы. Расход пара через теплообменник не является задаваемой величиной и вычисляется в ходе расчет из условий полной конденсации в трубках теплообменника при заданных расходе воздуха и его начальной температуре, а также параметров пара на входе в теплообменник. Таким образом, у пользователя нет возможности воздействовать на теплопроизводительность теплообменника, меняя расход пара. В случае если конечная температура воздуха, полученная в ходе решения обратной задачи превышает требуемую величину, следует переходить к расчету теплообменников с меньшей теплопередающей поверхностью.
Таблица 3
|
Поле ввода |
Тип поля |
Вводимый параметр |
Ед. изм. |
Прям. |
Обрат. |
|
Задача |
Переключатель |
тип решаемой задачи |
|
+ |
+ |
|
Lв |
Число |
расход воздуха (ro=1.2кг/м3) |
м3/ч |
+ |
+ |
|
tвн |
Число |
температура воздуха начальная |
°С |
+ |
+ |
|
*tвк |
Число |
температура воздуха конечная расчетная |
°С |
+ |
- |
|
Tкон / Ро |
Перекл |
Параметр насыщения (температура или давление) |
- |
+ |
+ |
|
Ро |
Число |
давление насыщения пара |
Бар |
+ |
+ |
|
Tкон |
Список |
температура конденсации пара |
°С |
+ |
+ |
|
DTнаг |
Число |
перегрев пара на входе |
°С |
+ |
+ |
|
*Kf |
Число |
коэффициент запаса по поверхности не более |
% |
+ |
- |
|
Индекс теплообменника |
Диалог |
полностью или частично определенный индекс теплообменник |
- |
+ |
+ |
Параметры работающего парового воздухонагревателя приведены в таблице 4
Таблица 4
|
Параметр |
Обозначение |
Ед.изм. |
Общие |
|
|
|
Теплопроизводительность |
Qт |
кВт |
|
|
|
|
Степень соответствия исходным данным |
|
|
|
Запас по поверхности |
Kf |
% |
|
|
|
|
Воздух |
|
|
|
Расход объемный |
Lв |
м3/ч |
|
Расход массовый |
Gв |
кг/ч |
|
Температура начальная |
tвн |
°C |
|
Температура конечная |
tвк |
°C |
|
Скорость массовая |
vro |
кг/с/м2 |
|
Аэродинамическое сопротивление |
DРв |
Па |
|
|
|
|
Пар |
|
|
|
Расход массовый |
Gж |
кг/ч |
|
Расход объемный |
Lпар |
м3/ч |
|
Давление при температуре конденсации |
Pкон |
бар |
|
Температура конденсации |
Tкон |
°C |
|
Температура начальная (с учетом перегрева) |
tжн |
°C |
Прямая задача применительно к водяному воздухоохладителю сводится к поиску теплообменников, заданного фронтального сечения, обеспечивающих попадание конечных параметров влажного воздуха в заданную доверительную область величин энтальпии и влагосодержания. Расход воздуха, минимальная начальная температура жидкости, а также начальные и конечные параметры влажного воздуха считаются заданными. При этом уровень гидравлического сопротивления подобранных теплообменников не будут превышать определенного пользователем значения. Задаваемая начальная температура жидкости рассматривается программой как минимальная и может быть изменена в ходе расчета в сторону увеличения для обеспечения заданного наклона процесса обработки воздуха при расходе жидкости (скорости жидкости в трубках) не менее минимально допустимого. Так, например, практически невозможно обеспечить сухое охлаждение воздуха при низких значениях температуры жидкости на входе в теплообменник. Может оказаться, что даже в теплообменниках с минимальной теплообменной поверхностью в этом случае будут реализовываться процессы охлаждения воздуха с влаговыпадением и задача подбора с фиксированной начальной температурой жидкости не имела бы решения.
Постановка обратной задачи стандартна для программы CuAl.
Таблица 5
|
Поле ввода |
Тип поля |
Вводимый параметр |
Ед. изм. |
Прям. |
Обрат. |
|
Задача |
Переключатель |
тип решаемой задачи |
|
+ |
+ |
|
Lв |
Число |
расход воздуха (ro=1.2кг/м3) |
м3/ч |
+ |
+ |
|
Gж |
Число |
расход жидкости |
кг/ч |
- |
+ |
|
Рб |
Число |
атмосферное давление |
мм.рт.ст |
+ |
+ |
|
т.1 |
Диалог |
параметры влажного воздуха начальные |
|
+ |
+ |
|
*т.2 |
Диалог |
параметры влажного воздуха конечные расчетные |
|
+ |
- |
|
Diв |
Число |
погрешность решения по энтальпии не более |
ккал/кг |
+ |
- |
|
Ddв |
Число |
погрешность решения по влагосодержанию не более |
г/кг |
+ |
- |
|
Антифриз |
Список |
тип холодоносителя |
- |
+ |
+ |
|
Концентрация |
Число |
массовая концентрация антифриза |
% |
+ |
+ |
|
*tжн |
Число |
температура жидкости начальная расчетная |
°С |
+ |
- |
|
tжн |
Число |
температура жидкости начальная |
°С |
- |
+ |
|
*DPж |
Число |
сопротивления по жидкости не более |
кПа |
+ |
- |
|
Индекс теплообменника |
Диалог |
полностью или частично определенный индекс теплообменник |
- |
+ |
+ |
При утвердительном окончании ввода данных для решения прямой задачи подбора воздухоохладителя автоматически выполняется проверка физичности соотношения начальных и конечных параметров воздуха и жидкости.
При построении искомого процесса тепловлажностной обработки воздуха на I-d диаграмме величины Diв и Ddв образуют допустимую область конечных состояний воздуха. Все подобранные в ходе решения прямой задачи воздухоохладители обеспечивают попадание конечных значений параметров влажного воздуха в заданную область.
Параметры работающего воздухоохладителя приведены в таблице 6
Таблица 6
|
Параметр |
Обозначение |
Ед. изм. |
Общие |
|
|
|
Холодопроизводительность расчетная |
Qx |
кВт |
|
Температура стенки |
Tст |
°C |
|
|
|
|
Степень соответствия исходным данным |
|
|
|
*Погрешность |
Err |
% |
|
|
|
|
Воздух |
|
|
|
Барометрическое давление |
Pб |
мм.рт.ст |
|
Расход объемный |
Lв |
м3/ч |
|
Расход массовый |
Gв |
кг/ч |
|
Скорость массовая |
vro |
кг/с/м2 |
|
Аэродинамическое сопротивление |
DРв |
Па |
|
Энтальпия воздуха начальная |
iвн |
ккал/кг |
|
Температура воздуха начальная |
tвн |
°C |
|
Влагосодержание воздуха начальное |
dвн |
г/кг |
|
Относительное влагосодержание воздуха начальное |
fiвн |
% |
|
Энтальпия воздуха конечная |
Iвк |
ккал/кг |
|
Температура воздуха конечная |
tвк |
°C |
|
Влагосодержание воздуха конечное |
dвк |
г/кг |
|
Относительное влагосодержание воздуха конечное |
fiвк |
% |
Жидкость |
|
|
|
Тип антифриза |
- |
- |
|
Концентрация антифриза |
- |
% |
|
Расход массовый |
Gж |
кг/ч |
|
Расход объемный |
Lж |
м3/ч |
|
Температура начальная |
tжн |
°C |
|
Температура конечная |
tжк |
°C |
|
Скорость |
W |
м/с |
|
Падение давления |
DРж |
кПа |
*) – определенна как сумма квадратов относительных погрешностей решения по энтальпии и влагосодержанию, выраженному в процентах.
Прямая задача применительно к фреоновому воздухоохладителю сводится к поиску теплообменников, заданного фронтального сечения, обеспечивающих как конечную температуру воздуха в указанном диапазоне, так и заданные пользователем начальные и конечные параметры фреона. При этом уровень гидравлического сопротивления (или изменения температуры кипения) подобранных теплообменников не будет превышать определенного пользователем значения.
Постановка обратной задачи стандартна для программы CuAl.
Таблица 7
|
Поле ввода |
Тип поля |
Вводимый параметр |
Ед. изм. |
Прям. |
Обрат. |
|
Задача |
Переключатель |
тип решаемой задачи |
|
+ |
+ |
|
Lв |
Число |
расход воздуха (ro=1.2кг/м3) |
м3/ч |
+ |
+ |
|
Gж |
Число |
расход фреона |
кг/ч |
- |
+ |
|
Рб |
Число |
атмосферное давление |
мм.рт.ст |
+ |
+ |
|
т.1 |
Диалог |
параметры влажного воздуха начальные |
|
+ |
+ |
|
*tвк |
Диалог |
температура воздуха конечная расчетная |
°С |
+ |
- |
|
Dtв |
Число |
погрешность решения по температуре не более |
°С |
+ |
- |
|
Фреон |
Список |
тип фреона |
|
+ |
+ |
|
Цикл |
Диалог |
ввод параметров холодильного цикла фреона |
- |
+ |
+ |
|
индекс теплообменника |
Диалог |
полностью или частично определенный индекс теплообменник |
- |
+ |
+ |
При решении прямой задачи в список решений не включаются воздухоохладители, обеспечивающие заданные параметры холодопроизводительности, но имеющие гидравлическое сопротивление, вызывающее изменение температуры кипения более чем на 1,5°С.
Параметры работающего фреонового воздухоохладителя приведены в таблице 8
Таблица 8
|
Параметр |
Обозначение |
Ед. изм. |
Общие |
|
|
|
Холодопроизводительность расчетная |
Qx |
КВт |
|
Температура стенки |
tст |
°C |
|
|
|
|
Степень соответствия исходным данным |
|
|
|
*Погрешность |
Err |
% |
|
|
|
|
Воздух |
|
|
|
Барометрическое давление |
Pб |
мм.рт.ст |
|
Расход объемный |
Lв |
м3/ч |
|
Расход массовый |
Gв |
кг/ч |
|
Скорость массовая |
vro |
кг/с/м2 |
|
Аэродинамическое сопротивление |
DРв |
Па |
|
Энтальпия воздуха начальная |
iвн |
ккал/кг |
|
Температура воздуха начальная |
tвн |
°C |
|
Влагосодержание воздуха начальное |
dвн |
г/кг |
|
Относительное влагосодержание воздуха начальное |
fiвн |
% |
|
Энтальпия воздуха конечная |
iвк |
ккал/кг |
|
Температура воздуха конечная |
tвк |
°C |
|
Влагосодержание воздуха конечное |
dвк |
г/кг |
|
Относительное влагосодержание воздуха конечное |
fiвк |
% |
Фреон |
|
|
|
Тип фреона |
- |
- |
|
Расход массовый |
Gж |
кг/ч |
|
Расход объемный |
Lж |
м3/ч |
|
Температура кипения |
To |
°C |
|
Температура начальная |
tжн |
°C |
|
Температура конечная |
tжк |
°C |
|
Паросодержание начальное |
x1 |
ед. |
|
Паросодержание конечное |
x2 |
ед. |
|
Скорость массовая |
wro |
кг/с/м2 |
|
Падение давления |
DРж |
кПа |
|
Изменение температуры кипения |
DTж |
°C |
*) – определена, как отклонение от расчетной конечной температуры воздуха.
Применительно к конденсаторам в программе CuAl фреон рассматривается как обрабатываемая среда, конечные параметры которой нужно обеспечить, а воздух - как рабочее тело. Такой подход накладывает изменения на перечень исходных и искомых величин прямой задачи. В рассматриваемом случае расход фреона считается заданной величиной, полученной в ходе предшествующего расчета испарителя или известной из технической характеристики холодильной машины. Начальные и конечные параметры фреона определяются заданными точками холодильного цикла. Искомыми параметрами являются фронтальное сечение теплообменника, величина теплообменной поверхности и расход воздуха.
Таблица 9
|
Поле ввода |
Тип поля |
Вводимый параметр |
Ед. изм. |
Прям. |
Обрат. |
|
Задача |
Переключатель |
тип решаемой задачи |
|
+ |
+ |
|
Lв |
Число |
расход воздуха (ro=1.2кг/м3) |
м3/ч |
- |
+ |
|
Gж |
Число |
расход фреона |
кг/ч |
+ |
+ |
|
tвн |
Число |
температура воздуха начальная |
°С |
+ |
+ |
|
*DPв |
Число |
аэродинамическое сопротивление не более |
Па |
+ |
- |
|
Фреон |
Список |
тип фреона |
|
+ |
+ |
|
Цикл |
Диалог |
ввод параметров холодильного цикла фреона |
- |
+ |
+ |
|
индекс теплообменника |
Диалог |
полностью или частично определенный индекс теплообменник |
- |
+ |
+ |
Параметры работающего фреонового конденсатора приведены в таблице 10
Таблица 10
|
Параметр |
Обозначение |
Ед. изм. |
Общие |
|
|
|
Теплопроизводительность |
Qт |
кВт |
|
|
|
|
Воздух |
|
|
|
Расход объемный |
Lв |
м3/ч |
|
Расход массовый |
Gв |
кг/ч |
|
Скорость массовая |
vro |
кг/с/м2 |
|
Аэродинамическое сопротивление |
DРв |
Па |
|
Температура воздуха начальная |
tвн |
°C |
|
Температура воздуха конечная |
tвк |
°C |
Фреон |
|
|
|
Тип фреона |
- |
- |
|
Расход массовый |
Gж |
кг/ч |
|
Расход объемный |
Lж |
м3/ч |
|
Температура конденсации |
Tкон |
°C |
|
Температура начальная |
tжн |
°C |
|
Температура конечная |
tжк |
°C |
|
Паросодержание начальное |
x1 |
ед. |
|
Паросодержание конечное |
x2 |
ед. |
|
Скорость массовая |
wro |
кг/с/м2 |
|
Падение давления |
DРж |
кПа |
|
Изменение температуры кипения |
DTж |
°C |
При решении прямой задачи в список решений не включаются конденсаторы, обеспечивающие заданные параметры фреона на выходе, но имеющие гидравлическое сопротивление, вызывающее изменение температуры конденсации более чем на 1°С.
Системы теплоутилизации с промежуточным теплоносителем представляет собой два теплообменника (утилизатора – нагревателя и утилизатора - охладителя), объединенных общей гидравлической системой, каждый из которых обрабатывает разные потоки воздуха (приточный – для нагревателя и выбросной – для охладителя). В рассматриваемом случае прямая задача заключается в определении теплопередающих поверхностей обоих теплообменников, обеспечивающих при заданных начальных параметрах приточного и выбросного потоков и фронтальных сечениях утилизаторов температурный КПД не ниже заданного. Обратная задача сводится к определению температурного КПД системы, конечных параметров воздуха в двух потоках, а также начальных и конечных температур промежуточного теплоносителя при заданных начальных параметрах потоков воздуха и расходе жидкости для теплообменников с полностью заданной геометрией.
В связи с этой особенностью по окончанию операции расчета / подбора системы утилизации в список выполненных расчетов добавляется две позиции, содержащих информацию об утилизаторе-нагревателе и охладителе соответственно.
Таблица 11
|
Поле ввода |
Тип поля |
Вводимый параметр |
Ед. изм. |
Прям. |
Обрат. |
|
Задача |
Переключатель |
тип решаемой задачи |
|
+ |
+ |
|
*КПД |
Число |
температурный КПД утилизации расчетный |
% |
+ |
- |
|
Рб |
Число |
атмосферное давление |
мм.рт.ст |
+ |
+ |
|
Приток Lв |
Число |
расход приточного воздуха (ro=1.2кг/м3) |
м3/ч |
+ |
+ |
|
Вытяжка Lв |
Число |
расход выбросного воздуха (ro=1.2кг/м3) |
м3/ч |
+ |
+ |
|
Приток т.1 |
Диалог |
начальные параметры влажного воздуха притока |
|
+ |
+ |
|
Вытяжка т.1 |
Диалог |
начальные параметры влажного воздуха выброса |
|
+ |
+ |
|
Антифриз |
Список |
тип холодоносителя |
- |
+ |
+ |
|
Концентрация |
Число |
массовая концентрация антифриза |
% |
+ |
+ |
|
Gж |
Число |
расход жидкости |
кг/ч |
- |
+ |
|
*DPж |
Число |
сопротивления по жидкости не более для каждого теплообменника |
кПа |
+ |
- |
|
Индекс утилизатора- нагревателя |
Диалог |
полностью или частично определенный индекс теплообменник |
- |
+ |
+ |
|
Индекс утилизатора- охладителя |
Диалог |
полностью или частично определенный индекс теплообменник |
- |
+ |
+ |
Перечень выводимых параметров по теплообменникам аналогичен перечню для воздухоохладителя см. таблицу 8, сама система утилизации характеризуется температурным КПД.
В независимости от процессов обработки воздуха, медно-алюминиевый пластинчатый теплообменник характеризуется единым набором конструктивных параметров, полное или частичное задание которых необходимо выполнять при проведении любых типов расчетов, поэтому процесс ввода этих параметров объединен в самостоятельное диалоговое окно «Выбор оборудования».
Таблица 12
|
Поле ввода |
Вводимый параметр |
Тип поля |
Кодовый индекс |
Допустимые значения |
|
*Типоряд |
типоразмерный ряд |
Список |
|
ГОСТ / КЦКП / ЕВРО / Специальный |
|
*Фронт |
фронтальное сечение |
Список |
“aaa-bbb” |
|
|
*Число рядов |
число рядов трубок по ходу воздуха |
Список |
“-cc” |
|
|
*Шаг пластин |
шаг аллюминиевых пластин |
Список |
“-d,d” |
|
|
Число ходов |
число ходов теплоносителя в потоке воздуха |
Список |
“-ff” |
|
|
Исполнение |
расположение зоны обслуживания |
Перекл |
“-e” |
правый / левый |
|
Течение |
характер течения |
Переключатель |
“-e” |
прямоток / противоток |
|
Конструкция |
конструкция корпуса |
Переключатель |
|
фланцевый / встроенный |
|
Трубка |
ориентация трубок |
Переключатель |
|
горизонтально/вертикально |
|
Тип трубки |
тип внутренней поверхности трубки |
Переключатель |
|
гладкая / шероховатая |
*)- при изменении данного поля происходит проверка (и автоматическая корректировка при необходимости) содержимого всех располагающихся ниже полей, так чтобы в каждый момент работы диалогового окна поля ввода определяли допустимое с точки зрения типоразмерного ряда сочетание отдельных конструктивных характеристик теплообменника.
В зависимости от контекста вызова данного диалогового окна ряд параметров типоразмерного ряда может быть недоступен для ввода. Контекст вызова определяется видом оборудования и типом решаемой задачи. Перечень полей с указанием возможности доступа приведен в таблице 13. В случае, если поле ввода элемента типоразмерного ряда недоступно, то вместо конкретного значения приведена маска кодового индекса, например “-aaa-bbb”, “-cc”, “-d,d”, “-ff”, “-e”.
Таблица 13
|
|
Задача |
Типоряд |
Фронт |
Число рядов |
Шаг пластин |
Число ходов |
Испол-нение |
Течение |
Конструк-ция |
Трубка ориент. |
Тип трубки |
|
ВНВ |
Прям. |
+ |
+ |
- |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
|
Обрат. |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
|
|
ВНП |
Прям. |
+ |
+ |
- |
- |
- |
+ |
- |
+ |
+ |
- |
|
Обрат. |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
+ |
- |
|
|
ВОВ |
Прям. |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
|
Обрат. |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
|
|
ВОФ |
Прям. |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
|
Обрат. |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
|
|
ВНФ |
Прям. |
+ |
+ |
- |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
|
Обрат. |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
+ |
|
|
УВОВ |
Прям. |
+ |
+ |
- |
+ |
- |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
|
Обрат. |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
|
|
УВНВ |
Прям. |
+ |
+ |
- |
- |
- |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
|
Обрат. |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
Перечень выводимых параметров по каждому подобранному теплообменнику содержит ряд массогабаритных и геометрических характеристик, приведенных в таблице 14
Таблица 14
|
Параметр |
Обозначение / маска |
Ед. изм. |
|
Кодовый индекс теплообменника |
XXX243.X-aaa-bbb-cc-d,d-ff-e |
|
|
*Диаметры питающих и отводящих коллекторов, количество присоединительных патрубков |
Dк вх, Dк вых |
Мм |
|
Площадь фронтального сечения |
Fфр |
м2 |
|
Площадь теплообменной поверхности |
Fто |
м2 |
|
Площадь сечения для прохода теплоносителя |
Fж |
м2 |
|
Масса сухого теплообменника |
М |
Кг |
|
Объем жидкости в заполненном теплообменнике |
V |
Л |
|
**Трубная формула |
no1
´
nx1 + no2 ´ nx2 |
|
*) для однофазных теплообменников диаметры питающего и отводящего коллекторов одинаковы, поэтому в технических характеристиках указывается один размер Dк.
**) определяет число ходов в каждой группе отводов. Если в теплообменнике все отводы содержат одинаковое число ходов приводится сокращенная запись no ´ nx.
Полностью определить параметры состояния влажного воздуха для заданного барометрического давления можно, указав любые два параметра из четырех: энтальпия, температура, влагосодержание и относительная влажность. Этот подход реализован в диалоговом окне «Параметры влажного воздуха». Выбор задаваемой пары значений осуществляется в поле «Параметры». Поля вычисляемых параметров недоступны для ввода и их содержимое пересчитывается при каждом изменении вводимых величин.
Таблица 15
|
Поле ввода |
Тип поля |
Вводимый параметр |
Ед. изм. |
|
Параметры |
Список |
выбор пары вводимых параметров |
|
|
i |
Число |
энтальпия |
ккал/кг |
|
t |
Число |
температура |
°C |
|
d |
Число |
абсолютное влагосодержание |
г/кг |
|
fi |
Число |
относительная влажность |
% |
Расчет теплообменников холодильной машины сопряжен с заданием начальных или начальных и конечных параметров фреона, определяемых характерными точками холодильного цикла. Задание этих точек выделено в программе происходит в специальном диалоговом окне «Параметры холодильного цикла». Характерные точки определяют состояние фреона после компрессора (т.1), на выходе из конденсатора (т.2), на входе в испаритель (т.3) и на выходе из него (т.4). Для вычисления термодинамических параметров фреона в этих точках необходимо задать температуры кипения и конденсации, а также перегрев паров фреона на выходе из испарителя и переохлаждения жидкого фреона после конденсатора см. таблица 16
Таблица 16
|
Поле ввода |
Тип поля |
Вводимый параметр |
Ед. изм. |
|
Tкип |
Число |
температура кипения |
°C |
|
DTнаг |
Число |
перегрев паров фреона на выходе из испарителя |
°C |
|
Tкон |
Число |
температура конденсации |
°C |
|
DTохл |
Число |
переохлаждения жидкого фреона после конденсатора |
°C |
В качестве результатов расчета по определению термодинамических параметров фреона в характерных точках холодильного цикла в диалоговом окне выводится таблица содержащая величины температур, энтальпий, паросодержаний и давлений рабочего тела.
При вставке нового расчета в список данные текущего элемента используется в качестве прототипа, если типы оборудования в данных расчетах совпадают.
Данная операция недоступна для пустого списка расчетов
Данная операция недоступна для пустого списка расчетов
Окончание операции просмотра по нажатию клавиши Esc.
Данная операция недоступна для пустого списка расчетов
Данная операция позволяет сохранить отчет в текстовый файл.
Последующие операции печати будут выводить отчет на новое устройство.
Данная операция позволяет сохранить список расчетов в файл внутреннего формата, с возможностью последующего восстановления.
Данная операция позволяет вернуться к работе со списком расчетов, предварительно сохраненным в файле.