Вычисления перепада давления на линиях трубопроводов или системы трубопроводов

1. Трубопровод (Line):

Предназначен для вычисления перепада давления на линиях
трубопроводов или системы трубопроводов.
Имеет обозначение:

2.

Модуль может иметь один или большее количество
входных потоков и один выходной поток. Он может быть
соединен с другими модулями оборудования для
моделирования полной линии трубопровода. Поток,
входящий в модуль может быть газовый, жидкий или
двухфазный (учитывается даже возможность образования
жидких пробок при течении двухфазного потока).
Вычисления могут быть изотермические,
адиабатические, или основаны на теплопередаче к
окружающей среде, несколько методов вычисления
которой могут быть выбраны пользователем. Один
модуль может рассчитать сложную линию с подъемами,
спусками и горизонтальными участками различной
длины. Возможна передача параметров через модуль
регулятора в компрессор или насос для компенсации
перепада давления.

3.

Для трубопровода необходимо задать
Внутренний диаметр,
толщину стенки
Ориентацию
трубопровода и
количество секций
Местные сопротивления
Длину
Перепад высот

4.

Кнопка «Heat Transfer»
Коэффициент теплопередачи
Выбор режима расчета
температуры
Температуру окружающей среды
Для варианта с заданием коэффициента
теплопередачи необходимо

5.

Для варианта с расчетом коэффициента
теплопередачи необходимо

6.

Выбор вида
окружающей среды
Скорость движения
окружающей среды
Коэффициент теплоотдачи
окружающей среды
Глубина залегания
трубы в грунте

7.

Свойства
теплоизолирующего
материала
Толщина слоя
теплоизоляции
Материал трубы
Коэффициент теплопередачи
слоя теплоизоляции

8.

Технологические операторы, связанные с
расчетом процессов теплопередачи
Для изменения температуры потоков в программе
имеются следующие типы аппаратов: кожухо-трубчатые
теплообменники, аппарат воздушного охлаждения,
пластинчатые теплообменники.

9. Теплообменник (Exchgr):

Имеет обозначение:
Количество входящих потоков – 1 или 2. Количество
выходящих потоков - 1 или 2.

10. Модуль Exchgr 1

Тепловая нагрузка
Температура на выходе
Поток на выходе из
Расчет теплообменника
теплообменника
имеет
при известной
температуру
начала кипения
Геометрической
конфигурации и
расходах
теплоносителей
Коэффициент теплопередачи
Абсолютная разность
температур
на концах
Поток на выходе
из
теплообменника
в зависимости
теплообменника имеет
от
организации
потоков.
температуру
начала
конденсации
Гидравлическое
Разность температур между
входным сопротивление
и выходным потоками (перепад давления)

11. Модуль Exchgr 1

В окне Utility … если это необходимо задается
начальная и конечная температура хладагента
(воздуха или воды). Данная спецификация
применима только для аппаратов работающих
в режиме холодильника.

12. Модуль Exchgr 1

Тип движения теплоносителей в аппарате,
противоток или прямоток
Ориентация аппарата, горизонтальная или вертикальная
Ориентация движения теплоносителя по трубному
пространству, горизонтальное, вертикальное восходящее
или вертикальное нисходящее
Площадь теплообменника.
Необходимо задавать только при расчете по
Количество ходов теплоносителя по
спецификации UA Exchanger из окна Basic
межтрубному
пространству
Количество
ходов
теплоносителя по
трубному пространству
Количество
параллельных теплообменников,
Номер
обечайки
в каскаде
в которую входит
при расчете
каскадов
теплообменников.
В окне Geometry… задаются
поток идущий по трубному пространству
некоторые параметры теплообменника

13. Пример расчета exchgr 1

Охладить поток толуола с расходом 50 т/ч
с температуры 100 С до 50 С, давление в
потоке 3 кг/см2.
Для охлаждения использовать воду с
начальной температурой 20 С.
Максимально возможная температура
нагрева воды 40 С.

14. Результаты расчета

EXTERNAL NAME
U KCAL/HR/M2/C
AREA/SHELL M2
NO. SHELLS
SHELL PASSES
TUBE PASSES
WATER M3L(NTP)/HR
DELTA P-STR 1 KG/CM2
Q STR 1 KCAL/HR
MEAN T. DIFF C
UTI TEM IN DEG C
UTI TEM OUT DEG C
T OUT SPEC DEG C
X-1
687.8
36.56
1.000
1.000
1.000
54.53
0.00
-1.0885E+06
43.28
20.000
40.000
50.000
номер аппарата на схеме
общий коэффициент теплопередачи
требуемая площадь теплообмена
количество аппаратов
количество ходов теплоносителя по обечайке
количество ходов теплоносителя по трубам
расход охлаждающей воды н∙м3/ч
перепад давления в аппарате
количество тепла снимаемое в аппарате
дифференциальная разница температур
температура воды на входе
температура воды на выходе
заданная спецификация (Temperature Out
50 С)

15. Модуль Exchgr 2

Задание размеров для
В поле Heat Exchanger Type (T.E.M.A.)
уточненного расчета
задается форма аппарата
теплообменника

16.

17. Модуль Exchgr 2

Задание геометрических размеров
теплообменника по трубному
пространству
Задание геометрических размеров
теплообменника по межтрубному
пространству

18. Shell and Baffle Specifications

Расстояние между
сегментными перегородками
Зазор между
Коэффициент термического загрязнения
со сегментными
перегородками
и кожухом
стороны теплоносителя межтрубного
пространства
Внутренний диаметр кожуха теплообменника
Доля свободного пространства
над сегментной перегородкой
Число полос скрепления
сегментных перегородок

19. Tube Specifications

Шаг труб в трубной решетке
Коэффициент термического загрязнения со
Диаметр
трубного
пучка
стороны
теплоносителя
трубного пространства
Наружный или внутренний диаметр труб
Толщина
стенки
Длинна труб
Общее
число
трубтруб
в теплообменнике
Материал труб
Расположение труб
в трубной решетке

20. Пример расчета exchgr 2

Охладить поток толуола с расходом 50 т/ч
с температуры 100 С до 50 С, давление в
потоке 3 кг/см2.
Для охлаждения использовать воду с
начальной температурой 20 С.
Максимально возможная температура
нагрева воды 40 С.

21. Параметры теплообменника

Диаметр кожуха – 400 мм;
Диаметр труб – 20 2 мм;
Длинна труб – 4,0 м;
Общее число труб – 181 шт;
Число ходов по трубному пространству – 1;
Паспортная поверхность теплообмена – 46 м2;
Число сегментных перегородок – 14 шт.
Оборотная вода хорошего качества 1/r
Углеводороды ароматические 1/r
2900–5800 Вт/(м2К);
5560 Вт/(м2К).

22. Результаты расчета

EXTERNAL NAME
U KCAL/HR/M2/C
NO. SHELLS
SHELL PASSES
TUBE PASSES
Q STR 1 KCAL/HR
MEAN T. DIFF C
T OUT SPEC DEG C
RATING
CALC. AREA M2
ESTIMATED A M2
номер аппарата на схеме
общий коэффициент теплопередачи (687.8 в
примере 1)
1.000
количество аппаратов
1.000
количество ходов теплоносителя по обечайке
1.000
количество ходов теплоносителя по трубам
-1.0888E+06 количество тепла снимаемое в аппарате
43.85
дифференциальная разница температур
50.00
заданная спецификация (Temperature Out
50 С)
YES
включен уточненный расчет
45.490
геометрическая площадь поверхности
теплообмена
53.14
требуемая площадь поверхности
теплообмена.
X-2
467.2

23. Параметры теплообменника

Диаметр кожуха – 400 мм;
Диаметр труб – 20 2 мм;
Длинна труб – 6,0 м;
Общее число труб – 166 шт;
Число ходов по трубному пространству – 2;
Паспортная поверхность теплообмена – 63 м2;
Число сегментных перегородок – 22 шт.

24. Результаты расчета

EXTERNAL NAME
U KCAL/HR/M2/C
NO. SHELLS
SHELL PASSES
TUBE PASSES
Q STR 1 KCAL/HR
MEAN T. DIFF C
T OUT SPEC DEG C
RATING
CALC. AREA M2
ESTIMATED A M2
X-2
467.2
1.000
1.000
1.000
-1.0888E+06
43.85
50.00
YES
45.490
53.14
X-2
549,6
1,000
1,000
2,000
-1.0888E+06
39,59
50,00
YES
62,580
50,045
(687.8)