Теплообменное оборудование 4- 71

В группе Содержимое, подробности приводится информация о содержимом корпуса и трубок аппарата.

Страница Диаграммные ленты

Эта страница используется для создания диаграммных лент для различных наборов переменных. Выберите переменные из падающего списка и нажмите кнопку Создать ленту.

Подробнее смотрите

Раздел 1.3.7 – Закладка/Страница Диаграммные ленты.

4.4.8 Закладка HTFS-TASC

При выборе модели HTFS-Engine на странице Параметры закладки Данные, закладка HTFS-TASC выглядит следующим образом:

На закладке имеется восемь страниц:

•Теплообменник

•Потоки

•Пучок

•Штуцера

•Дополнительная поверхность

•Материалы

•Методы

•Результаты

Кроме того имеются две кнопки:

Импорт – позволяет передавать значения переменных из программы TASC в ХАЙСИС.

Экспорт– позволяет передавать информация, подготовленную здесь в программу TASC.

4 - 72 Теплообменное оборудование

Подробнее смотрите документацию к программе TASC,

Страница Теплообменник

На этой странице задаются параметры, определяющие геометрическую конфигурацию аппарата. (см. рисунок выше).

После задания основных параметров можно задать более подробную информацию.

Основные данные

Параметр	Описание
Тип передней головки	Выберите тип передней головки из падающего
	списка.
	Этот параметр не влияет на термический и
	гидравлический расчет аппарата, а имеет значение
	лишь при определении веса теплообменника.
Тип корпуса	Выберите тип корпуса аппарата из падающего
	списка.
Тип задней головки	Выберите тип задней головки из падающего
	списка.
Внутренний диаметр	Задайте значение внутреннего диаметра корпуса
корпуса
Внешний диаметр труб	Задайте значение внешнего диаметра труб
Длина труб	Задайте значение длины труб
Эффективное число труб	Задайте количество труб
Ориентация	Выберите один из вариантов:
	Default (Horiz) -По умолчанию вертикальный
	Horizontal - горизонтальный
	Vertical - вертикальный
Горячий поток	Выберите направление горячего потока из падающего
	списка:
	Non yet set – пока не задан
	Tubeside Hot – трубки
	Shell-side Hot - корпус
Противоток первого	Задайте направление движения первого трубного
трубного хода	хода:
	Not set - не задано
	Yes – противоток
	No (co-current) - прямоток
Число параллельных	Задайте количество аппаратов, установленных
корпусов	параллельно
Число	Задайте количество аппаратов, установленных
последовательных	параллельно
корпусов
Число трубных ходов	Задайте число трубных ходов в аппарате

Теплообменное оборудование 4- 73

Подробные данные

При выборе кнопке Подробные необходимо задать следующие данные:

Параметр	Описание

Толщина трубной	Задайте толщину трубной решетки
решетки
Толщина корпуса	Задайте толщину стенки корпуса.
Специальный аппарат	Выберите тип специального аппарата:
	Default (normal) – По умолчанию нормальный
	Normal exchanger - нормальный
	Falling Film Evap - Пленочный испаритель
	Reflux Condenser - Конденсатор
Положение неподвижной	Возможный вариант выберите из падающего
головки	списка:
	Default/horiz - горизонтально
	Top - сверху
	Bottom – снизу
	Варианты Top и Bottom задаются для
	вертикальных корпусов.
Доля погруж.	Задайте долю поверхности труб, которая может
поверхности	быть погружена в конденсат. Этот параметр
	применяется для горизонтальных кожухотрубчатых
	конденсаторов и если имеется сливная
	перегородка или другое устройство,
	обеспечивающее уровень жидкости, в которую
	погружены трубки.
Межтрубное расстояние	Задайте расстояние между центрами труб для U-
для М-корпуса	образных или многокорпусных аппаратов.
	Значение используется для определения площади
	теплопередачи на U-образном участке.
Диаметр котла	Задайте внутренний диаметр большей части
	корпуса аппарата.
Высота перегородки над	Задайте высоту перегородки над верхними трубами
пучком	пучка. Это значение используется для определения
	уровня жидкости ,в которой находится трубный пучок.

Если величина не задана, ХАЙСИС принимает значение 0

4 - 74 Теплообменное оборудование

Страница Потоки

На этой странице имеется возможность задать Оценку сопротивления,

Загрязнения и Оценку нагрузки.

Оценка нагрузки используется в качестве начальной точки расчета.

Страница Пучок

На этой странице имеется возможность определить параметры пучка, трубок

иконфигурацию перегородок. На странице имеется три селективных кнопки:

•Пучок

•Трубы

•Перегородки

Конфигурация пучка

При выборе кнопки Пучок страница Пучок выглядит следующим образом:

Теплообменное оборудование 4- 75

Информация разделена на следующие группы:

•Размеры

•U-трубы

•Конструкция

•Схема ходов

Группа Размеры

Здесь задается информация, необходимая для расчета размеров пучка:

Параметр	Описание
Эффективное число труб	Задайте число труб в аппарате.
Число заглушенных труб	Задайте число заглушенных труб в аппарате.
Разность D, пучок-корпус	Разность диаметров корпуса и трубного пучка. Это
	значение используется для определения доли
	потока, принимающего участие в поперечном
	обтекании пучка. Возможно значение 0.
Расстояние, штуцер – 1-й	Расстояние от линии, проходящей через центры
ряд	трубок первого ряда, до входного штуцера.
Расстояние, штуцер –	Расстояние от линии, проходящей через центры
последний ряд	трубок последнего ряда, до выходного штуцера.

Группа U-трубы

Параметр	Описание
Ориентация U зоны	Default - По умолчанию
	Horizontal – Горизонтально
	Vertical - Вертикально
Теплообмен U зоны	Включается или не включается в расчет теплообмен в
	зоне U:
	Default - По умолчанию
	Allow for U-bend – Включать
	Ignore U-bend - Не включать

Поле Эффективное число труб связано с полем Эффективное число труб на странице

Теплообменник.

Изменение в одном поле тут же отобразится в другом.

4 - 76 Теплообменное оборудование

Подробнее о конструкции аппарата и используемых терминах смотрите в документации к программе TASC.

Группа Конструкция

Параметр	Описание

Нормальный/полный	Default (normal) - По умолчанию (нормальный)
пучок	Normal Bгndle – Нормальный пучок
	Full Bundle – Полный пучок
Трубы в окне	Default (Yes)- По умолчанию есть
	Yes – Есть
	No - Нет
Ориентация трубных	Default (horizontal) – По умолчанию горизонтально
ходов	Horizontal - Горизонтально
	Vertical - Вертикально
Выравнивание	Default (if yes 45 90)- По умолчанию “да” для 45 и 90
трубных рядов	Fully aligned – Полностью
	Unaligned – Не выравнивать
	Part aligned – Выравнивать частично
Обеспечить	Default (sim case1) – По умолчанию симметрия вар.1
симметрию	Symmetry (case1) – Симметрия, вариант1
	Symmerty (case2) – Симметрия, вариант2
	Not enforced – Симметрия отсутствует
Пар уплотняющих	Задайте число пар уплотняющих пластин
пластин

Группа Схема ходов

Параметр	Описание
Расположение ходов	Not set – Не задано
	H Banded – Схема типа Н
	Double Banded – Двойная схема
	Ribbon Banded – Простая схема
Толщина	Задайте толщину вертикальной разделительной
вертикальной	перегородки
перегородки
Толщина	Задайте толщину горизонтальной разделительной
горизонтальной	перегородки
перегородки

Теплообменное оборудование 4- 77

Конфигурация труб

При выборе кнопки Трубы страница выглядит следующим образом:

Информация на этой странице разделена на две группы:

•Характеристики труб

•Длины туб

Группа Характеристики труб

Параметр	Описание

Тип труб	Default (Plain) – По умолчанию гладкие
	Plain tubes – Гладкие
	Lowfin tubes – Оребренные
	Longitudinal tubes – Продольные ребра
Внешний диаметр	Задайте внешний диаметр труб
Толщина труб	Задайте толщину стенки труб
Шаг труб	Задайте шаг труб
Угол разбивки	Defaul (Triangular) – По умолчанию треугольник
	Triangular (30 deg) – Треугольник (30)
	Rotated square (45) – Повернутый квадрат (45)
	Rotated triangular (60) – Повернутый треугольник (60)
	Square (90 deg) – Квадрат (90)

4 - 78 Теплообменное оборудование

Если величина не задана, ХАЙСИС принимает величину, равную удвоенной концевой длине

Группа Длины труб

Параметр	Описание
Длина труб	Длина труб
Концевая длина	Концевая длина у передней головки аппарата
передней головки
Концевая длина	Концевая длина у задней головки аппарата
задней головки
Выступ труб, вход	Расстояние от входного конца труб до поверхности трубной
	решетки.
Выступ труб, выход	Расстояние от выходного конца труб до поверхности
	трубной решетки.
Центральная длина	Расстояние между центрами перегородок с любой стороны
	от центрального входного или выходного штуцера
Длина труб за глухой	Величина включает часть трубы под перегородкой, между
перегородкой	перегородкой и трубной решеткой, под трубной решеткой и
	выступающую часть труб за трубной решеткой (если есть).
Центральная длина	Длина центрального просвета, через который
для типа Н	осуществляется переток среды между верхней и нижней
	частями корпуса.
	Если величина не задана, ХАЙСИС принимает величину,
	равную удвоенному расстоянию между перегородками.

Конфигурация перегородок

При выборе кнопки Перегородки страница выглядит следующим образом:

Информация разделена на две группы:

•Перегородки

•Опорные перегородки

						Теплообменное оборудование 4- 79
		Группа перегородки
		Здесь можно определить конфигурацию перегородок					Подробнее о
							конструкции аппарата
		Параметр			Описание		и используемых
							терминах смотрите в
		Число перегородок			Задайте число перегородок
							документации к
							программе TASC.
		Тип перегородок			Default (Sing/Seg) – По умолчанию простые сегментные
					Single Segmental - Простые сегментные
					Double Segmental - Двойные сегментные
					Unbaf/Low pr.drop – Без перегородок
					Rodbaffled - Штыревые
		Шаг перегородок			Эта величина равна расстоянию между перегородками + 1
					толщина перегородки.
		Толщина перегородки			Задайте толщину перегородки
		Вырез перегородки			Вырез перегородки в процентах
		Внутренний вырез			Вырез внутренней перегородки в процентах. Относится
		(двойная сегментная)		только к двойным сегментным перегородкам
		Ориентация среза			Default (Horizontal) – По умолчанию горизонтально
					Vertical - Вертикально
					Horizontal - Горизонтально
		Зазор			Разность диаметров отверстия перегородки и трубы.
		перегородка-труба			Допустимо значение 0.
		Зазор			Разность диаметров корпуса и перегородки. Допустимо
		перегородка-корпус			значение 0.
		Группа Опорные перегородки
		Параметр				Описание
		Число опор на входе				Задайте число промежуточных опорных перегородок на
						входном концевом пространстве. Это пространство
						соответствует входной концевой длине труб.
		Число промежуточных			Задайте число промежуточных опорных перегородок
		опор				между парой обычных перегородок.
		Число опор на выходе			Задайте число промежуточных опорных перегородок на
						выходном концевом пространстве. Это пространство
						соответствует входной концевой длине труб.
		Доп.опоры для U-труб				Задайте число опор для U-зоны.
		Число опор				Задайте число опорных перегородок для штуцеров,	Подробнее о
		центрального штуцера				расположенных не в конце корпуса.
							конструкции аппарата
		Опорная/глухая				Default (Yes for S T) – По умолчанию есть для S и T	и используемых
		перегородка				Yes - Есть	терминах смотрите в
							документации к
						No - Нет	программе TASC.
		Протечка через				Задайте оценку доли потока по корпусу (в %), которая
		продольную				просачивается через зазор между продольной
		перегородку				перегородкой и корпусом в аппаратах типа F, G или H.

4 - 80 Теплообменное оборудование

Страница Штуцера

На этой странице задаются параметры штуцеров трубного и межтрубного пространств. Не забудьте выбрать соответствующую кнопку.

Штуцера корпуса

При выборе кнопки Корпус страница будет выглядеть следующим образом:

Подробнее о	Параметр	Описание

конструкции аппарата	Разность D пояс-корпус	Разность диаметров парового пояса и внешнего
и используемых		диаметра аппарата.
терминах смотрите в
документации к	Сечение зазора	Общая площадь всех просветов, ведущих из
программе TASC.	парового пояса	парового пояса в пространство корпуса.
	Ширина парового	Ширина (по оси теплообменника) парового пояса.
	пояса
	Толщина отбойной	Толщина отбойной пластины
	пластины
	Назначение штуцера	Unset - не задано
		Inlet – вход
		Outlet – выход
		Intermediate – промежуточный
		Liquid Outlet - выход жидкости
		Vapour Outlet - выход пара
	Тип	Default (Plain) – По умолчанию гладкий
		Plain - Гладкий
		Plain+Imp Plate – С отбойной пластиной
		Vapour Belt – Паровой пояс
	Внутренний диаметр	Внутренний диаметр штуцера
	штуцера
	Число параллельных	Число штуцеров установленных в корпусе параллельно
	штуцеров
	Ориентация	Default – По умолчанию

		Теплообменное оборудование 4- 81
		Top of Shell – Верх корпуса
		RHSide of Shell – Правая сторона корпуса
		Botoom of Shell – Низ корпуса
		LHSide of Shell – Левая сторона корпуса
	Расстояние до трубной	Расстояние от средней линии штуцера до
	решетки	внутренней поверхности трубной решетки.
	Толщина стенки	Толщина стенки штуцера
	штуцера

Штуцера трубного пространства

При выборе кнопки Трубки страница будет выглядеть следующим образом:

Параметр	Описание
Функция	Укажите назначение штуцера:
	Unset - не задано
	Inlet – вход
	Outlet – выход
	Intermediate – промежуточный
	Liquid Outlet - выход жидкости
	Vapour Outlet - выход пара
Внутренний диаметр	Общая площадь всех просветов, ведущих из
	парового пояса в пространство корпуса.
Ориентация	Default – По умочланию
	Top of Shell – Верх корпуса
	RHSide of Shell – Правяа сторона корпуса
	Botoom of Shell – Низ корпуса
	LHSide of Shell – Левая сторона корпуса
DP распределения	Коэффициент сопротивления (коэф. при величине
пленки испарителя		ρV 2	), который используется для расчета
	2

Подробнее о конструкции аппарата и используемых терминах смотрите в документации к программе TASC.

4 - 82 Теплообменное оборудование

	равномерного распределения жидкости по трубам
	для пленочного испарителя.
Толщина стенки	Толщина стенки штуцера
штуцера

Страница Дополнительная поверхность

На этой странице можно задать параметры дополнительных устройств, которые явным образом программой TASC не производятся. Имеется два варианта расчета.

Вариант Оребрение

При выборе кнопки Оребрение страница выгладит следующим образом.

Информация задается в трех групповых окнах:

•Продольные ребра

•Вставки

•Оребренные трубы

Группа Продольные ребра

Параметр	Описание
Число ребер	Количество ребер на каждой трубе
Высота	Высота ребра
Толщина	Толщина ребра
Шаг ребер	Расстояние между основаниями ребер
Расстояние между	Расстояние между соседними радиальными вырезами на
прорезями	продольном ребре

Теплообменное оборудование 4- 83

Группа Вставки

Параметр	Описание
Тип вставки	Default (plain tubes) – По умолчанию гладкие трубы
	None (plain tubes) – Нет (гладкие трубы)
	Twisted tape – Винтовая лента
Толщина винтовой	Толщина винтовой ленты. Величина используется только в
ленты	случае, если выбрана винтовая лента.
Шаг винта	Толщина ребра

Вариант Дополнительные устройства

При выборе кнопки Дополнительные устройства страница выглядит так:

Информация задается в двух групповых рамках:

•Дополнительные устройства

•Параметры

Группа Дополнительные устройства

Параметр	Описание
Добавить	Кнопка позволяет добавить/создать новую поверхность.
Удалить	Кнопка позволяет удалить последнюю поверхность
Имя набора	Имя поверхности. ХАЙСИС автоматически присваивает
	имя Set и порядковый номер.
Корпус или трубки	Not used – Не используется
	Shellside - Корпус
	Tubeside - Трубки

Подробнее о конструкции аппарата и используемых терминах смотрите в документации к программе TASC.

4 - 84 Теплообменное оборудование

Подробнее о конструкции аппарата и используемых терминах смотрите в документации к программе TASC.

Группа Параметры

Параметр	Описание
Наборы	Список созданных поверхностей. Параметры в правой
	таблице соответствуют выделенной поверхности.
Re	Число Рейнольдса соответствующей поверхности.
f	Коэффициент трения соответствующей поверхности
Ci	Коэффициент теплопередачи (фактор Кольбурна)
	соответствующей поверхности.

Страница Материалы

На этой странице можно задать проектные параметры, материалы и некоторые параметры теплообменника. Ввод информации осуществляется в трех группах:

•Проектные ограничения

•Материалы

•Свойства, заданные пользователем

Группа Проектные ограничения

Параметр	Описание
Проектная температура	Проектная температура корпуса
корпуса
Проектное давление	Проектное давление корпуса
корпуса
Проектная температура	Коэффициент трения соответствующей поверхности
пучка
Проектное давление	Коэффициент теплопередачи (фактор Кольбурна)
пучкаi	соответствующей поверхности.
Класс по ТЕМА	Dfault (R) – По умолчанию R
	R
	C
	B
	Not TEMA – не классифицируется по ТЕМА

		Теплообменное оборудование 4- 85
	Доля поперечного	Доля потока, которая принимает участие в поперечном
	потока (для расчета	обтекании труб.
	вибрации)

Группа Материалы

На этой странице из соответствующих падающих списков можно выбрать материалы, используемые в конструкции теплообменника: труб, корпуса, трубной решетки и распределительной камеры.

Группа Свойства, заданные пользователем

Параметр	Описание
Теплопроводность	Теплопроводность материала труб. Задайте величину в
	том случае, если не хотите использовать значение,
	определенное программой в соответствии с выбранным
	материалом труб.
Плотность	Плотность всех материалов аппарата. Задайте величину в
	том случае, если не хотите использовать значение,
	определенное программой в соответствии с выбранным
	материалом труб.
Модуль Юнга	Задайте значение Модуля Юнга, только если собираетесь
	заменить значение, определенное на основе Материала
	труб.

Страница Методы

На этой странице можно задать методы расчета аппарата и ограничения. На странице имеются три селективные кнопки:

•Методы

•Ограничения

•Прочее

Вариант Методы

4 - 86 Теплообменное оборудование

	Параметр	Описание
	Унос пленки	Default (Yes) – По умолчанию Да
	конденсата	Yes
		No
	Сухая/влажная стенка	Default (Yes) – По умолчанию Да
		Yes
		No
	Число точек кривой	Задайте число точек кривой от 6 до 12.
	Строить кривую	Defaul – По умолчанию
	свойств	A input / calc
		Use best fit
	Кипение	Default (ht.tr&pr.drop)
	переохлажденной	Allow in heat.tr&pr.drop - учитывать кипение
	жидкости
		переохлажденной жидкости при расчете теплопередачи и
		гидравлических сопротивлений
		Allow in heat tran. Only - учитывать кипение
		переохлажденной жидкости только при расчете
		теплопередачи
		Allow in press. drop only - учитывать кипение
		переохлажденной жидкости только при расчете
		гидравлических сопротивлений
		Not allowed for – не учитывать кипение переохлажденной
		жидкости
	Пленочный режим	При кипении двухфазных потоков тепловой поток может
		превысить критическое значение, что приведет к
	кипения
		обсыханию стенки. Пользователь может указать,
		учитывается или нет этот эффект.
		Default (allow) – По умолчанию учитывается эффект сухой
		стенки
		Allow for - Учитывается
		Assume boiling – Не учитывается
	Расчет сопротивления	Default (fric+acc) – (По умолчанию) трение + ускорение
		Fric+Acc+Gravitation – Трение + гравитационный эффект
		+ ускорение
		Friction+Accel – Трение + ускорение
	Метод Кольбурна-	Default (No) – По умолчанию нет
	Хогена	Yes
		No
	Охлаждение	Это поле относится к конденсации в вертикальных
		аппаратах. В основном речь идет о конденсации внутри
	стекающего конденсата
		труб, но изложенные здесь соображения с осторожностью
		можно применить и к конденсации в корпусе.
		Default (Standart) – По умолчанию стандартный метод.
		Falling Film - Вариант “стекающая пленка” обычно дает
		более высокий коэффициент теплопередачи.
		Standard Method -

Теплообменное оборудование 4- 87

Вариант Ограничения

			Подробнее о
			конструкции аппарата
	Параметр	Описание	и используемых
			терминах смотрите в
	Рассчитать из	Default (h.load) – По умолчанию нагрузку
			документации к
	теплового баланса	Heat Load - Нагрузку	программе TASC.
		Outlet temp – Вых.температуру
		Inlet temp – Вх.температуру
		Flowrate - Расход
	Коэф. теплоотдачи	В этом поле можно задать значение, если Вы не хотите
	жидкости	использовать величину, рассчитанную программой.
	Коэф. теплоотдачи	В этом поле можно задать значение, если Вы не хотите
	двух фаз	использовать величину, рассчитанную программой.
	Коэф. теплоотдачи	В этом поле можно задать значение, если Вы не хотите
	пара	использовать величину, рассчитанную программой.
	Множитель коэф-та	Величина, на которую будет умножаться значение
	теплоотдачи жидкости	коэффициента теплопередачи жидкости
	Множитель коэф-та	Величина, на которую будет умножаться значение
	теплоотдачи 2фаз	коэффициента теплопередачи 2фаз
	Множитель коэф-та	Величина, на которую будет умножаться значение
	теплоотдачи пара	коэффициента теплопередачи пара
	Множитель	Величина, на которую будет умножаться гидравлическое
	сопротивления	сопротивление, рассчитанное программой для потока.

Вариант Прочее

4 - 88 Теплообменное оборудование

Параметр	Описание
Единицы для вывода	Default (as Input) – По умолчанию как в исходных данных
	SI
	Brituish/US
	Metric
	Unused option – Не задано
Физические свойства	Default (Sep.File) – По умолчанию вывести в отдельный
	файл
	In Lineprinter O/p – В выходной файл
	Separate File – В отдельный файл
	No Output – Не выводить
Геометрия пучка	Default (use if available) – По умолчанию использовать при
	возможности диаграмму разбивки трубной решетки
	Use if available - использовать при возможности
	диаграмму разбивки трубной решетки
	Revise from input - Создать/Заменить разбивку трубной
	решетки
	Ignore layout data - Не принимать во внимание разбивку
	трубной решетки

Страница результаты

На этой странице выводятся результаты расчетов, которые могут быть экспортированы в HTFS-TASC.

Теплообменное оборудование 4- 89

4.5 Многопоточный теплообменник

(LNG)

Модель теплообмена LNG используется для расчета материального и теплового балансов в многопоточных теплообменниках и в сложных схемах теплообмена. Метод решения может учитывать наличие широкого спектра известных и неизвестных величин.

Для аппарата в целом можно задать различные параметры, такие как потери тепла/холода, K*F (UA) или сближение температур. При расчете многопоточного теплообменника имеется два подхода: в случае одной неизвестной, решение находится непосредственно из теплового баланса. Если неизвестных несколько, применяется итерационная процедура, которая пытается найти решение, удовлетворяющее не только тепловому балансу, но и заданным ограничения, таким как сближение температур или К*F.

Чтобы установить операцию LNG, нажмите клавишу <F12> и выберите LNG или щелкните по кнопке LNG в кассе объектов.

В операции LNG можно задавать несколько потоков, в отличие от операции Теплообменник, в котором возможен только один холодный и один горячий потоки.

В динамическом режиме теплообменник LNG использует модель поверочного расчета пластинчато-реберного теплообменника. Эта модель характеризуется высокой плотностью упаковки поверхности теплообмена, которая позволяет эффективно передавать тепло даже при низких тепловых напорах и низких коэффициентах между отдельными слоями аппарата.

Некоторые важные возможности операции в динамическом режиме:

•Возможность задания PF-спецификаций позволяет создавать модель, реально отражающую течение потоков сквозь аппарат в соответствии с распределением давления в схеме.

•Динамическая модель, которая позволяет учитывать аккумулирование энергии в металлических стенках и материале перегородок. Теплопередача между слоями зависит от расположения потоков, свойств материалов, наличия перегородок и байпасов.

•Разнообразные возможности соединения слоев в одной зоне или нескольких зонах операции. Возможность моделирования как прямотока, так и противотока, а также многоходовых конфигураций.

•Модель тепловых потерь учитывает конвективную составляющую и теплопроводность стенок аппарата.