Теплообменник модель

Рис. 1.3. Типовая сетевая модель ремонта кожухотрубчатого теплообменника с жестко закрепленной трубной решеткой.

Рассмотрим случай полного подобия теплообменников. Для простоты будем считать, что сопротивление стенки аппарата очень мало по сравнению с сопротивлениями теплообмену по обе ее стороны. Для достижения полного подобия модели и образца необходимо соблюдать , [c.452]

Эти модели можно выбирать для математического описания процесса в реальных теплообменных аппаратах, если структура потоков теплоносителей в них приближается к структуре идеального перемешивания либо идеального вытеснения . Например, для двухтрубных, элементных, кожухотрубчатых, спиральных и пластинчатых теплообменников применима модель вытеснение — вытеснение , для погружных теплообменников — модель перемешивание — вытеснение и т. п. [c.189]

Теплообменники. Такие аппараты, как теплообменники типа труба в трубе , можно адекватно описать при помощи математической модели с распределенными параметрами в случае, если участвующие в обмене тепла потоки представляют собой конденсирующиеся пары или сильно турбулизованные газы или жидкости. Однако при нагревании или охлаждении потоков в ламинарном или переходном режимах полностью удовлетворительной модели пока не существует. Еще большее внимание следует уделить изучению моделей потоков перемешивающихся фаз (например, смеси газов и жидкостей), чтобы получить подходящие модели для анализа динамики процесса. [c.181]

Модель теплообменника с сосредоточенными параметрами [c.53]

Модель теплообменника с распределенными параметрами [c.55]

После ряда проектных разработок и предварительного выбора конструкции нового типа теплообменника, которая ляжет в основу создаваемого аппарата, инженер сталкивается с необходимостью принять трудное решение. Он знает, что существует некоторая неопределенность в значениях используемых в расчетах коэффициентов теплоотдачи и коэффициентов гидравлических потерь. С одной стороны, если исходить из наиболее неблагоприятного случая накапливания всех ошибок, иногда можно получить увеличение стоимости теплообменника на пятьдесят процентов с другой стороны, ошибочный выбор размеров приведет к неправильным характеристикам. Это может потребовать не только дополнительных расходов, но и ощутимо сказаться на показателях работы в целом всего предприятия, в схему которого он включен. Стоимость оборудования для испытаний, предназначенного для проведения всей программы экспериментов на больших аппаратах, может стать огромной. Только стоимость необходимого источника тепловой энергии может значительно превосходить стоимость теплообменника. К счастью, многочисленные эксперименты показали, что ряд важных испытаний может быть проведен на соответствующих уменьшенных моделях [1 — 4]. Действительно, часто на таких моделях удается провести более полные испытания, причем с существенно меньшими затратами, чем на натурных теплообменниках. Модели могут быть построены более быстро и в них легче внести в случае необходимости какие-либо изменения, тем самым можно сберечь много драгоценного времени. [c.310]

Для п-кратного повышения масштаба теплообменника с сохранением полного подобия следует в п раз увеличить его линейные размеры, но п-кратно уменьшить скорость потоков. Коэффициент теплопередачи в образце будет в п раз меньше, чем в модели. С технологической точки зрения это невыгодно. В практике используется преимущественно приближенное подобие. Как правило, приходится отказываться от геометрического подобия, заменяя его геометрическим родством, и гидродинамического подобия, заботясь лишь о том, чтобы -в модели и образце был одинаковый режим течения потоков (ламинарный или турбулентный). Следовательно, значения критерия Рейнольдса для модели и образца не будут одинаковы. Это относится и к критерию Нуссельта. [c.454]

Для того чтобы уравнения для определения коэффициентов теплоотдачи, полученные на моделях с определенной геометрией каналов, можно было применить для расчета теплообменников с различными формами сечения канала (например, спиральных теплообменников) вводится понятие приведенного йе (гидравлического, эквивалентного) диаметра, который определяется соотношением [c.167]

На рис. 109 изображена принципиальная схема одной из установок флюид модели II [224]. Сырье, прокачиваемое насосом 1 через теплообменники 2 и змеевики трубчатой печи 3, направляется в первый узел смешения 4, куда по стояку 5 опускается регенерированный горячий катализатор. При смешении с горячим катализатором сырье полностью испаряется. Поток паров сырья со взвешенными в нем частицами катализатора поступает по трубопроводу 6 в реактор 7. [c.255]

Масштабирование теплообменников. Моделирование теплообменников находит применение в тех случаях, когда отсутствуют эмпирические формулы для их расчета (сложные нетиповые аппараты) или когда неизвестны физико-химические данные, позволяющие вычислить коэффициенты теплообмена (редко встречающиеся вещества). Моделируя нетиповой аппарат для хорошо изученных систем, можно, в принципе, использовать в модели другое вещество, чем в образце. Когда неизвестны физико-химические свойства потоков, для которых проектируется аппарат большего масштаба, обязательно нужно применять одинаковые вещества в модели и образце. [c.452]

Типовая сетевая модель ремонта теплообменника представлена на рис. 1.3 и в табл. 1.2. [c.22]

Гидравлическая модель — важная компонента практически любых моделей теплообменников (см., например, главу 3, БС—ПР. блоки 15—20 БС — ПКР, блоки 5—23 БС—ПоР, блоки 13—21 и др.). Гидравлический расчет включает в себя определение полного гидравлического сопротивления АР по тракту движения каждого теплоносителя и мощности М, необходимой для перемещения каждой из этих сред через теплообменник и обвязку. [c.247]

Это означает, что гидравлическое сопротивление осталось тем же или мало изменилось при увеличении масштаба теплообменника (что зависит от принятого значения s). Предположение о том, что скорости потоков в модели и образце одинаковы, оказалось в данном случае выгодным и с технологической точки зрения. [c.456]

Зависимости (Х-75) и (Х-76) идентичны уравнениям (Х-33) и (Х-34) для трубчатого теплообменника. Химическая реакция учитывается зависимостью (Х-74), которая указывает на необходимость соблюдения равенства средних времен пребывания реагентов в модели и образце. [c.465]

Установка перегородок в межтрубном пространстве кожухотрубных теплообменников изменяет характер потока. Поэтому режим протекающего в межтрубном пространстве потока жидкости или неконденсирующегося газа пока еще не может быть точно описан какой-либо математической моделью. Несоответствия особенно очевидны, если читатель попытается воспроизвести переходные режимы потока в трубах при возмущениях, наносимых в межтрубном пространстве теплообменника [c.182]

Особенностью производства битумов в трубчатом реакторе является протекание стадии собственно окисления в режиме, близком к идеальному вытеснению (хотя в целом трубчатый реактор, работающий с рециркуляцией, соответствует более сложной модели и при значительных коэффициентах рециркуляции приближается по характеру структуры потоков жидкости к реактору идеального смешения). В этом случае для обеспечения приемлемой скорости реакции необходимо уже на вход в реактор подавать нагретые реагенты. В дальнейшем же во избежание перегрева реакционной смеси ее необходимо охлаждать. Таким образом, вначале требуются затраты энергии на нагрев сырья в трубчатой печи, а затем — на охлаждение реагирующих фаз потоком вентиляторного воздуха [72]. При использовании легкого сырья или при сравнительно глубоком окислении (до строительных битумов) нагрев сырья в трубчатой печи можно заменить нагревом в теплообменниках битум — сырье [54, 73]. Средняя температура в реакторе должна быть не ниже 265 °С, иначе реакция окисления резко замедляется [71]. [c.53]

Продукционные модели представления знаний — это множество правил вида ЕСЛИ... (условие применимости) ТО... (простое действие), содержащее левую и правую части. Если левая часть — посылка, а правая — заключение, то мы имеем дело с элементарным логическим актом. Если левая часть — ситуация, а правая — действие, то такая продукция может описывать процесс управления. В диагностике левая часть продукции — симптом правая — диагноз. Подобного рода продукции присущи всем областям знания и сферам деятельности. Например, в области химической технологии это правило может звучать так ЕСЛИ протекающая реакция является экзотермической, И следующая реакция требует более низкой температуры, ТО добавить теплообменник к маршруту технологического потока . Часто правила применяются не на отдельных этапах, а в цепочках индукции или дедукции Например, ЕСЛИ А и В ТОГДА С ЕСЛИ С ИЛИ D ТОГДА Е ЕСЛИ В ТОГДА F ЕСЛИ Е И F ТОГДА G. Значения одних продукций могут входить в условия других, в результата могут образовываться сложные логические цепочки. Вывод может быть прямым (от условия к заключению) или обратным — от гипотетического заключения назад к фактам, которые могли бы обусловить его. Одна и та же форма ЕСЛИ—ТО используется для обоих видов логического вывода прямое построение цепочки действует со стороны оператора ЕСЛИ, а обратное — со стороны оператора ТО. Реализация прямого и обратного логического вывода в интеллектуальных системах возлагается на специальную программу-планировщик [30—34]. [c.43]

Анализ функционирования сернокислотных систем и типовых, процессов химической технологии показал, что основную неопределенность в рассматриваемом производстве вносят расход воздуха на входе в систему, концентрация диоксида серы на входе в контактно-абсорбционное отделение, активность катализатора на слоях контактной массы и величины коэффициентов теплопередачи в теплообменниках. Неопределенность этих параметров вызвана как чисто технологическими и физическими явлениями, так и неточностью математических моделей. [c.273]

Необходимо дальнейшее совершенствование методов оптимизации систем теплообменников (таких, например, как системы регенерации тепла АЭС и ТЭС, системы аппаратов технологических производств и др.) с целью создания достаточно надежных и простых в реализации технико-экономических оптимизационных моделей систем в целом. При этом моделями нижнего [c.319]

Первый, второй и третий комплексы объединены в библиотеку, которая включает математические модели оптимальных теплообменников как комплексов аппаратов основных конструкций и типов для всех основных процессов передачи тепла. Целевая функция ( годовые приведенные затраты на передачу тепла в теплообменнике) имеет вид [c.311]

Структурно-логические и методические основы построения моделей подробно изложены в работе [76]. Требования к методическому и структурному построению моделей и их элементов следующие общая межотраслевая методическая основа при их построении, унификация элементов расчета в разных моделях, четкая дифференциация расчетной иерархии, обеспечение возможностей сопоставления эффективности работы аппаратов различных конструкций. Последнее обеспечивается одинаковой целевой функцией для любых теплообменников и приближением состава и точности аналогичных элементов расчета в алгоритмах. [c.314]

При разработке математической модели процесса деметанизации, а также для расчета конструкционных и экономических параметров ректификационной колонны и теплообменников использованы известные соотношения. Результаты математического моделирования показывают, что стоимость ректификационной колонны относительно мала и является несущественной частью общей стоимости реализации процесса в целом (табл. 1У-6). [c.181]

Массообменные процессы. Эта группа процессов отличается значительной сложностью по сравнению с предыдущими и соответственно большим числом моделей для их расчета. Массообменный процесс в большинстве случаев (ректификация, экстракция, абсорбция, кристаллизация) является системой, включающей как необходимые другие аппараты (например, теплообменники, конденсаторы, декантаторы и т. п.). Поэтому и математические модели как для описания, так и для алгоритмизации являются более сложными. Рассмотренные ранее модели структуры потоков и теплообмена могут использоваться при описании массообменных процессов на ступени разделения (тарельчатые колонны) и в слое насадки (насадочные колонны). При описании массообменного процесса уравнения гидродинамической структуры потоков фаз (см. табл. 4.4) должны быть дополнены членом, учитывающим массоперенос компонента через поверхность раздела фаз, например, в матричном выражении [c.129]

Модуль 1 (противоток). Символическая математическая модель противоточного теплообменника, в котором не происходят изменения агрегатного состояния, может быть представлена совокупностью следующих уравнений (рис. 11.2). [c.593]

Модель идеального вытеснения широко используют в химической технологии при описании аппаратов, работающих по принципу вытеснения, например трубчатых реакторов и теплообменников. Ее достоинствами являются относительная простота ргшения уравнений математического описания, построенного с применением данной модели, и вместе с тем приемлемая во многих слу4аях точность воспроизведения реальных гидродинамических условий. [c.57]

В качестве примеров математических моделей теплообменных аппаратов ниже проанализированы модели теплообменников простейших типов, в которых осуществляется передача тепла между двумя потоками — теплоносителем и хладоагентом. Во всех математических описаниях предполагается, что движение потоков теплоносителя и хладоагента характеризуется простейшими гидродинамическими моделями идеальное смешение и идеальное вытеснение . Кроме того, допускается, что коэффициент теплопередачи через стенку, разделяющую теплоноситель и хладоагеит, является постоянной заданной величиной, которая не зависит от их объемных расходов. Последнее допущение, строго говоря, неточно однако оно принято в дальнейшем для упрощения математических выкладок при решении задач оптимизации. [c.62]

Зависимость (Х-27) нужно модифицировать, поскольку мы отказались от геометрического подобия. Сохраняя подобие поперечных сечений образца и модели, допустим возможность изменения размеров теплообменника в осевом направлении. В этрм случае [c.454]

В модель динамики узла контактирования кроме модели контактного аппарата входят модели подконтактного теплообменника (спиртоиспарителя), смесителя для получения пароспиртовоздупшой смеси, перегревателя паро-спиртовоздупшой смеси. В данном случае при определении центров самоорганизации анализ проводился непосредственно по решению уравнений модели динамики узла контактирования в сечении контактного аппарата i = 0. В качестве фазовых координат были взяты — температура на вхо- [c.314]

В силу гибкости и универсальности разработанные структуры и математические модели пригодны к применению при расчете различных промышленных, энергетических и транспортных ре куперативных теплообменников. Кроме того, результаты иссле дований можно использовать при создании новых учебных пособий по процессам и аппаратам химической технологии, по теплопередаче и теплообменным аппаратам, ориентированных на учет современной практики машинных оптимизирующих расчетов оборудования. [c.11]

ГрозНИИ, ЛНИИхиммаше, Уфимском филиале ВНИИНефте-маш, УкрНИИХиммаше, Волгоградском филиале ГрозНИИ и многих других институтах решались задачи математического моделирования и оптимизации промышленного теплообменного оборудования. В результате к настоящему времени создано около 100 разнообразных математических моделей, алгоритмов и программ, предназначенных в основном для проведения обычного проектного расчета, в лучшем случае — для выбора оптимальных типоразмеров кожухотрубчатых и пластинчатых аппаратов, ABO и аппаратов типа труба в трубе , а также оптимальных схем связи аппаратов в теплообменнике. Таким образом, подготовлена техническая и методическая база решения важной народнохозяйственной проблемы комплексной оптимизации оборудования в масштабе страны. [c.309]

Четвертый комплекс содержит математические модели гистемы теплообменников. Годовые затраты на передачу тепла в тепло- [c.312]

Иванова Н. В., Каневец Г. Е. Математическая модель машинного расчета теплопередачи в промышленных теплообменниках.— В кн. III Симпоз. по использ. вычисл. машин в хим. технике. Гливице, Польша, 1974, с. 5—13. [c.339]

Изменение энтгльпии (теплообменные аппараты). Разработка математической модели теплообменного аппарата осложняется спецификой конструкционного оформления и назначения, как-то родом теплоносителей, способом интенсификации процесса теплообмена, гидродинамическим режимом потоков, характером передачи тепла, конфигурацией и компоновкой поверхностей теплообмена, количеством ходов и направлением потоков тепло- и хладоагентов, материалом аппарата и т. д. В основе методов расчета теплообменников лежит использование соответствующей модели структуры потока (см. табл. 4.4) с учетом источника тепла, описываемого уравнением теплопередачи [c.125]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология