195027, Россия, Санкт-Петербург, Пискаревский пр. д.2
Присоединяйтесь к нам:
С точки зрения параметров расчета существуют две модели теплообменников – модель с сосредоточенными и распределенными параметрами. В модели с сосредоточенными параметрами не учитывается пространственное изменение теплофизических свойств теплоносителей, поэтому коэффициенты теплоотдачи, а также другие расчетные характеристики считаются однородными во всем объеме теплообменника. Иными словами, весь расчет ведется по средним по всему объему теплообменника величинам. Модель с распределенными параметрами представляет собой двумерный набор связанных между собой микротеплообменников. В случае с ОПТ геометрические размеры микротеплообменников ограничены параметрами ячеек каналов нагреваемой и нагревающей сред. Каждый микротеплообменник в своем объеме является моделью с сосредоточенными параметрами, но в целом они обуславливают распределение теплофизических свойств теплоносителей и расчетных характеристик самого теплообменника по двум пространственным измерениям – по ходу нагреваемой и по ходу нагревающей сред.


Допущения, которые устанавливаются в модели с сосредоточенными параметрами, позволяют использовать ее для расчетов на первоначальном этапе выбора теплообменника, но требуют дальнейших уточнений для повышения точности расчета и создания полной картины распределения эксплуатационных характеристик по всему объему теплообменника.

В модели с распределенными параметрами используются итерационные алгоритмы, сам расчет аналогичен численному интегрированию дифференциальных уравнений теплопередачи с изменяющимися в ходе каждой итерации граничными условиями. Алгоритмы, используемые в расчете распределенной модели теплообменника ОПТ, идентичны алгоритмам расчета методами конечных разностей (МКР) и в какой-то мере методами конечных элементов (МКЭ), используемыми такими программными продуктами, как ANSYS.

Для расчета оребренных пластинчатых теплообменников (ОПТ) компанией «Термо-Северный Поток» в дополнение к уже имеющейся модели с сосредоточенными параметрами была добавлена модель с распределенными параметрами, как наиболее точная и дающая более наглядное представление о работе теплообменников в различных условиях.

В качестве исходных данных для поверочного расчета модели теплообменника с распределенными параметрами выступают геометрические размеры конструкции (шаги, высоты ребер газовых каналов; длина хода по нагреваемой и нагревающей сторонах, наборка панелей по высоте насадки, а также число ходов нагреваемой среды) и параметры теплоносителей (расходы, температуры, давления на входе в теплообменник и компонентный состав теплоносителей).

Большим преимуществом по сравнению с моделью с сосредоточенными параметрами является возможность модульной конструкции с независимым исполнением каждого модуля по отдельным ходам теплообменника.




Результатом расчета является набор матриц различных функций в зависимости от пространственного расположения внутри теплообменника. В число рассчитываемых функций входят:

  • температуры сред,
  • статическое и полное давление сред,
  • сопротивление в ячейках каналов,
  • плотность сред,
  • теплоемкость сред,
  • теплопроводность сред,
  • вязкость сред,
  • числа Прандтля,
  • массовый расход сред,
  • масса выпавшего конденсата,
  • скорость сред,
  • числа Рейнольдса,
  • числа Нуссельта,
  • температуры стенок каналов,
  • температуры точки росы,
  • коэффициенты теплоотдачи, в том числе:
    - конвекцией,
    - излучением,
    - конденсацией,
    - эффективность оребрения
    - мощность теплопередачи в ячейке канала.



Кроме отображения распределенных функций имеется возможность сводки в средние значения по всем средам по всему объему теплообменника. Отдельно более подробно и наглядно выводятся температуры и давления сред по отдельным каналам теплообменника.

Таким образом, имеется возможность наглядно узнать любой параметр теплообменника практически в любой его точке. В дальнейшем эти знания используются при детальном проектировании и конструировании теплообменника.







Наше оборудование используют: