Автор Тема: Калькулятор дефлегматора  (Прочитано 6866 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Недавно делал расчет дефлегматора по методике и формулам из справочника Цыганкова. Очень не понравилось делать последовательные приближения вручную.
"Оцифровал" этот процесс, теперь мне останется только давать задания и получать результаты.
Хочу еще пришпилить гидравлический расчет, только придумаю как это лучше сделать.
http://www.labspirt.com/Igor/calculators/def/calc_def.php
« Последнее редактирование: 21-01-2018, 12:55:55 от Игорь »
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Калькулятор позволяет посчитать параметры дефлегматора при разных конструкциях. Пользоваться им достаточно просто.
64361-0

На экране три зоны, две из них - исходные данные, третья - результаты расчета.
Исходные данные условно разделены на зависимые и независимые.
В первом столбце вводим условно независимые данные
64363-1

Сначала выбираем материал трубок охлаждения - медь или нержавейка
64365-2

Затем определяемся с конструкцией - как взаимно расположены потоки воды и пара.
В димроте эти потоки перпендикулярны. Параллельный поток - только в вертикальных кожухотрубниках, но расчет не умеетсчитать вариант, когда по трубкам идет пар.
64367-3

Если выбран "параллельный" вариант, в расчете участвует еще один параметр - длина (высота) одной трубки охлаждения.
64369-4

Если используется кожухотрубник или димрот с разделенными потоками, в этой строке нужно указать количество параллельных потоков воды.
64371-5
Здесь указываем размеры труб - ВНУТРЕННИЙ диаметр и толщину стенки .


Продолжаю...[/size][/font]
« Последнее редактирование: 21-01-2018, 13:18:04 от Игорь »
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн Power ON

  • Мастер
  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 933
  • Спасибо
  • -Отправлено: 241
  • -Получено: 228
А можно добавить в результаты  расчета - Площадь теплообменной поверхности, см2?

Укрупненно, для себя, при беглых расчетах, в паро-водяном теплообменнике беру 1кВт~250см2.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
А можно добавить в результаты  расчета - Площадь...

Можно.
Пока добавлю вместо гидравлического сопротивления. Только какую добавлять - наружную или внутреннюю площадь трубы?


Назову "площадь конденсации"  и вставлю наружную.
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн Power ON

  • Мастер
  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 933
  • Спасибо
  • -Отправлено: 241
  • -Получено: 228
Назову "площадь конденсации"  и вставлю наружную.
Вставляйте меньшую площадь (внутреннюю). Она ограничивает тепловой поток.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Почему ограничивает? Оно его определяет.
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн Power ON

  • Мастер
  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 933
  • Спасибо
  • -Отправлено: 241
  • -Получено: 228
Я считаю через полный Коэф. теплопередачи для системы Пар-Металл-Вода = 900 (Ватт/м2*К°).

При простых условиях такой полный коэффициент более 1200 не может быть...

В Ваших расчетах применяется коэффициент теплоотдачи, он может варьироваться в довольно широких пределах. Стоячая вода/металл - 300. Пар/металл - 10000. Это в идеальных случаях..
Но есть еще куча пристеночных эффектов.. В пределе, стенка, со  стороны пара, покрыта пленкой из "стоячей воды", и вода, с какой бы скоростью не двигалась, в пределе, возле металлической  стенки, тоже какбы стоячая..


добавлено: 21-01-2018, 14:37:27

При расчете теплообменника Пар-Металл-Вода есть один простой вопрос, какая требуется плащадь теплообмена, для утилизации известной подводимой мощности.

S = Ватт/(∆T * 900) = м2 /10000 = см2

Для ректификации:
∆Т = ( (80°С - Т.вод.ВЫХ) + (80°С - Т.вод.ВХ) )/2

Допустим для 1кВт и автономного охлаждения  вода вх.25°С...вых.35°С

∆T=((80-25)+(80-35))/2 = 50°C.
S= 1000Вт/(50°C*900) = 0,0222м2 *10000 =222см2.

Накидываем 10% запаса, получаем ~250см2 для 1000Вт..
« Последнее редактирование: 21-01-2018, 15:38:30 от Power ON »

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
∆Т = ( (80°С - Т.вод.ВЫХ) + (80°С - Т.вод.ВХ) )/2

Нет.Для получения средней разности температур берут не среднее арифметическое минимальной и максимальной разности температур. Их разницу делят на 2,3 десятичного логарифма от деления максимальной разности на минимальную.
Цыганков 1984, стр 248

Цитировать (выделенное)
При расчете теплообменника Пар-Металл-Вода есть один простой вопрос, какая требуется площадь теплообмена, для утилизации известной подводимой мощности
Калькулятор дает ответ на этот вопрос, уточнив некоторые важные вопросы.
Крепость конденсируемого спирта, скорость потока воды взаимное направление взаимодействующих потоков и соотношение теплоотдач на границах ПАР-МЕТАЛЛ и МЕТАЛЛ-ЖИДКОСТЬ.
Теплопроводность стенки с учетом пристеночных слоев очень сильно зависит от этих условий. Например, в диапазоне разумных (не фантастических) скоростей потока воды она изменяется раз в пять.
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Что то я накосячил с дополнительными данными. Средний перепад стал считаться некорректно.
Исправлю завтра.
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн Power ON

  • Мастер
  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 933
  • Спасибо
  • -Отправлено: 241
  • -Получено: 228
Цитировать (выделенное)
∆T=((80-25)+(80-35))/2 = 50°C.
Я знаю шо расчет чуточку сложнее, но мне так  проще считать в уме..

Для получения средней разности температур берут не среднее арифметическое минимальной и максимальной разности температур. Их разницу делят на 2,3 десятичного логарифма от деления максимальной разности на минимальную.
если я правильно понял, то:
Т.вх = 80 - 25 = 55°С
Т.вых = 80 - 35 = 45°С
∆Т = (55-45)/(2,3*Lg(55/45)) = 48,88889°C

Согласен с Вами,  в калькулятор надо вставлять расчеты максимально приближенные к математической модели теплообменника. Компутеру все равно шо считать, пусть сразу считает правильно на всем диапазоне температур!
« Последнее редактирование: 21-01-2018, 17:57:25 от Power ON »

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Меня смущает только одно.
В справочнике 1984 года Цыганков дал методику расчета дефлегматоров, а в издании 2001 года ее нет. В чем причина? За 17 лет методика показала свою несостоятельность? Или просто оказалась слишком сложной для вычислений вручную?
Как бы там ни было, я всегда считал, что лучше иметь возможность просчитать конструкцию, пусть не совсем корректно, чем тыкать пальцем в небо и принимать решение наобум.
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн Power ON

  • Мастер
  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 933
  • Спасибо
  • -Отправлено: 241
  • -Получено: 228
Методика у Ц.1984г. на мой взгляд, слишком избыточна и перемудрённая, общественность запутается...
Берите ∆Т° как средне-арифметическое, а Коэффициент Теплопередачи Пар-Металл-Вода = 580 Вт/м2*К°, и Жидкость-Металл-Вода = 230 Вт/м2*К°, та и буде Вам щасте!

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
если я правильно понял, то: Т.вх = 80 - 25 = 55°С Т.вых = 80 - 35 = 45°С ∆Т = (55-45)/(2,3*Lg(55/45)) = 48,88889°C
Температура воды 25-35 при температуре пара 80 - не совсем наш вариант. И в нем действительно, разность температур, вычисленная по логарифмической зависимости (48,9) не на много отличается от значения 50, вычисленного  среднеарифметически.

если взять случай более реально отражающий реальность, разница в расчетах будет другой.
Пар 78.31, вода 10-60. Тогда среднеарифметическая разница температур составит 43,2, а вычисленная по формуле с логарифмом - 38. Разница более чем на 5 градусов - это ошибка при определении площади более чем на 10%.
Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн ИгорьАвтор темы

  • Администратор
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 18862
  • Спасибо
  • -Отправлено: 1210
  • -Получено: 13443
  • Думи мої думи...
    • Каптерка
Коэффициент Теплопередачи Пар-Металл-Вода = 580 Вт/м2*К°, и Жидкость-Металл-Вода = 230 Вт/м2*К°, та и буде Вам щасте!
Проверим?

Как, используя такой способ  посчитать длину димрота-шестерки для дефлегматора колонны-шестидесятки на 3 кВт?
Допустим, температура пара 78, воды 20-60...

Что изменится если дефлегматор будет не димротом из одного куска трубы, а вертикальный кожухотрубник из 10-ти таких-же трубок?

Віриш ти в Бога чи ні, йому байдуже.
Важливо, щоб Бог в тебе вірив, а не навпаки.

Оффлайн Power ON

  • Мастер
  • ****
  • Забанен!
  • Сообщений: 933
  • Спасибо
  • -Отправлено: 241
  • -Получено: 228
∆Т° = ((78-20)+(78-60))/2 = 38°
S= 3000/(38°*580) = 1360см2

Труба 6х1мм. Берем средний радиус - 5мм.
площадь 1м.п. = 0,5см*3,14*100см = ~160см2.
длина = 1360/160 = ~8.5 метра.