- •17.5. Система теплового расчёта теплообменного оборудования.
- •17. 5.1. Обобщённая структура синтеза системы теплового расчёта
- •17.5.2. Система теплового расчёта теплообменного оборудования.
- •17.5.2.1. Распространённые виды теплового расчёта теплообменников
- •17.5.2.2.1. Основа одноступенчатого проектного теплового расчёта.
- •17.5.2.2.2. Частный метод одноступенчатого проектного теплового расчёта.
- •17.5.2.2.3. Универсальный метод одноступенчатого проектного теплового расчёта.
- •17.5.2.2.3.1. Индекс противоточности элемента.
- •17.5.2.2.4. Реальность процесса теплопередачи и её учёт
- •17.5.2.2.3.3. Универсальная формула площади теплопередающей поверхности то.
- •17.5.2.2.5. Сравнение частного и универсального методов одноступенчатого проектного теплового расчёта.
- •1. Рассчитывается среднелогарифмическая разность температур (7)
- •6. По формуле (12) рассчитывается
- •6. По формуле (12) рассчитывается
- •10. По (10) рассчитывается
- •5. По табл. 11 из 1, стр. 134, схема 15 с поправкой на схемы 14 и 21 находится
- •6. По формуле (12) рассчитывается
- •10. По (10) рассчитывается
- •1. Поведение площади теплопередающей поверхности f вблизи границы нереальности процесса теплопередачи.
- •2. Исследование влияния tвк на эффективность работы воздухоподогревателя.
- •2.1. Влияние tвк на f.
- •2.2. Влияние tвк на εΔt и Δtср . Средний темп убывания εΔt и Δtср при росте tвк по величине аналогичен среднему темпу возрастания f.
- •2.3. Влияние tвк на Gв .
- •2.4. Выводы .
- •17.5.2.2.6. Рекомендации по применению частного и универсального методов
- •17.5.2.3. Одноступенчатый поверочный тепловой расчёт.
- •17.5.2.3.1. Основа одноступенчатого поверочного теплового расчёта.
- •17.5.2.3.2. Частные методы одноступенчатого поверочного теплового расчёта.
- •17.5.2.3.3. Универсальный метод одноступенчатого поверочного теплового расчёта.
- •Вариант 2. Известны tвн и tвк.
- •Вариант 3. Известны tок и tвк.
- •Вариант 4. Известны tок и tвн.
- •Вариант 5. Известны tон и tвк.
- •Вариант 6. Известны tон и tок.
- •17.5.2.3.4. Реальность процесса теплопередачи и её учёт при поверочных тепловых расчётах.
- •17.5.2.3.5. Сравнение частного и универсального методов одноступенчатого
- •17.5.2.3.6. Рекомендации по применению частного и универсального методов поверочного теплового расчёта.
- •17.5.2.4. Реальности и итерации при проектном и поверочном тепловых расчётах.
17.5.2.2.6. Рекомендации по применению частного и универсального методов
одноступенчатого проектного теплового расчёта.
Частный метод проектного теплового расчёта применяется в мире уже около 80 лет. За это время он сыграл большую положительную роль, так как дал толчок к решению практических задачи прямого проектного расчёта теплообменников, схемы тока сред в которых отличаются от противоточной и прямоточной. Вместе с тем он применим только для очень малой части возможных схем тока сред, всего для нескольких десятков схем тока, для которых известны графики поправок εΔt=f(P, R).
Развитие вычислительной техники открыло колоссальные возможности решения различных задач оптимизации теплообменного оборудования. Однако возможности такой оптимизации ограничены числом рассматриваемых альтернативных вариантов оборудования, в том числе и не в последнюю очередь для различных схем тока сред в оборудовании, которые значительно влияют на эффективность работы теплообменников.
К тому же частный метод не обеспечивает надёжность расчётов путём проверки реальности процесс теплопередачи (см. выше пример 1.1). Ограниченность применения частного метода по количеству и виду схем тока сред, а также его ограниченные возможности по проведению аналитических расчётов, без применения графиков поправок, привело к необходимости разработки других методов теплового расчёта, свободных от этих существенных недостатков.
Как было отмечено ранее, в 60–70 годах прошлого века Г. Е. Каневцом1 был создан такой метод, который был назван универсальным. Этот метод теплового расчёта теплообменников свободен от перечисленных выше недостатков частного метода. Универсальный метод хорошо формализован, ориентирован на компьютерные расчёты, является обобщённым, пригоден практически для любых возможных схем тока сред, начиная от простых и вплоть до самых сложных. К тому же при некомпьютерной реализации он не сложнее расчёта тех схем тока сред, которые могут считаться с помощью частного метода.
Поэтому частный метод рекомендуется использовать только для приближённых, ориентировочных экспресс–оценок ограниченного числа схем. При более точных и полных, в том числе компьютерных, расчётах рекомендуется применять универсальный метод Г. Е. Каневца.
В заключение отметим, что повсеместное внедрение новейших вычислительных средств позволяет ввести в практику инженерных расчетов как точные численные методы интегрирования уравнения теплопередачи, свободные от упрощающих допущений, так и способы поинтервальной линеаризации изменения k, cо и cв. Эти методы подробно описаны в 1, стр. 92 – 102, 108 –112.
17.5.2.3. Одноступенчатый поверочный тепловой расчёт.
Поверочный тепловой расчет проводится для того, чтобы установить возможность применения в заданной технической системе имеющихся в наличии или выбираемых из стандартов новых теплообменников на стадии проектировании или при решении задачи замены устаревшего оборудования. Представляет также интерес определение конечных температур теплоносителей на выходе из теплообменников, особенно при изменении условий их эксплуатации.
По аналогии с прямым тепловым расчётом существуют два вида одноступенчатого поверочного теплового расчёта: частный и универсальный.