Настройка элемента «Компенсатор трехобьемный» для теплообменника поверхностного типа

Для моделирования межтрубного пространства в теплообменнике поверхностного типа используется расчетный элемент 8129.dita. Общие сведения по использованию данного элемента приведены в Методике создания теплообменника смешанного типа. Параметры межтрубного пространства для подогревателя задаются следующим образом:

• Объем 1-й части (V1) – объем [м3] межтрубного пространства занятый водой в нижней части аппарата, из которого происходит забор теплоносителя в контур. Данный объем определяет уровень воды в аппарате в начальный момент расчета, в процессе моделирования этот объем не изменяется до тех пор, пока объем 2-ой части не становится равным 0. В соответствии с конечно-разностной моделью п/к ТРР, данный объем - это объем ниже теплообменной поверхности, находящейся в водяном пространстве.
• Объем 2-й части (V2) – объем [м3] межтрубного пространства занятый водой находящейся в термодинамическом равновесии с паром (только при инициализации расчета). Данный объем определяет уровень воды в начальный момент расчета, в процессе моделирования этот объем изменяется. В нем располагается погруженный в воду теплообменник или часть теплообменника.
• Объем 3-й части (V3) – объем [м3] межтрубного пространства, занятый паром. Данный объем задается для начального момента расчета, в процессе моделирования данный объем изменяется. В данном объеме происходит конденсация подогреваемого пара на поверхности трубок.

  Сумма заданных объемов (V1+V2+V3) должна соответствовать общему физическому объему межтрубного пространства аппарата и в процессе расчета является константой.

• Мольная доля гелия – задается, если в межтрубном пространстве присутствует неконденсирующийся газ, для теплообменника поверхностного типа необходимо указать 0.
• Давление – давление [бар] в межтрубном пространстве в начальный момент времени, в процессе моделирования давление изменяется.
• Энтальпия 1-ого объема - энтальпия [ккал/кг] нижнего объема в начальный момент счета.
• Энтальпия газового объема – энтальпия [ккал/кг] газового объема межтрубного пространства в начальный момент счета. Используется только для двухобъемной модели. Для трехобъемной модели можно не задавать.
• Коэффициент теплообмена 1 объема и газового объема – определяет теплообмен через поверхность раздела фаз в межтрубном пространстве, для модели теплообменника поверхностного типа данным теплообменом можно пренебречь, коэффициент 0.
• Коэффициент перемешивания 1 и 2 объемов – для теплообменника поверстного смешивающего типа указать 0.
• Площадь сечения – площадь [м2] поверхности раздела фаз, и площадь сечения межтрубного пространства в теплообменном аппарате. По умолчанию, уровень воды в аппарате рассчитывается как сумма верхнего и нижнего водяных объемов (V1+V2), деленная на площади сечения. Данное приближение хорошо подходит для теплообменников вертикального типа.

  Следующие параметры относятся к модели предохранительного клапана, по умолчанию присутствующего в расчетной модели «Компенсатора 3-х объемного». Поскольку данный клапан не используется при создании теплообменника смешивающего типа, данные параметры не должны влиять на расчет и задаются таким образом, чтобы клапан не сработал при моделировании процессов (давление открытия - 9999).

• Площадь сечения клапана - 0.01 [м2]
• Скорость открытия клапана -1 [м2/с]
• Давление открытия - 9999 [бар]
• Давление закрытия - 0 [бар]
• Количество тепловых портов – определяет количество тепловых структур (встроенных теплообменников), подключаемых к аппарату. Для теплообменника поверхностного типа с одним заходом подогреваемого теплоносителя задается значение 1.
• Конц. Бора в 1 объеме – задает начальную концентрацию бора при расчете компенсатора объема первого контура реактора, теплообменников и деаэраторов системы продувки-подпитки первого контура. Для теплообменного аппарата второго контура задается 0.
• Гидравлический диаметр жидкого объёма – гидравлический диаметр [м] для межтрубного пространства водяного объема V1 и V2. Учитывается при расчете теплообмена с встроенными теплообменниками.
• Гидравлический диаметр газового объёма – гидравлический диаметр [м] для межтрубного пространства парового объема. Учитывается при расчете теплообмена с встроенными теплообменниками.
• Отметка низа КО – высота [м] нижней точки аппарата, предназначена для учета реального гидростатического столба в КО в узлах подключения трубопроводов. При значении отметки низа КО, тождественно равной нулю, полагается, что на узлы, подключенные к нижнему объему КО, действует полный гидростатический напор воды в КО; для узлов, подключенных к третьему и второму объему, гидростатический напор в КО равен 0.
• Количество вертикальных труб – данный параметр используется для моделирования теплообмена в конденсаторе турбины. Для теплообменника поверхностного типа указывается 0.

  Для сосудов, у которых сечение поверхности сильно отличается по высоте (например, горизонтальный цилиндр), необходимо учесть нелинейную зависимость между объемом занимаемым водой и уровнем. Для учета нелинейности можно задать зависимость между объемом и уровнем в виде упорядоченных массивов чисел.

• Занятый объём – массив возможных значений объема [м3] межтрубного пространства занятых водяной фазой теплоносителя по возрастанию.
• Уровень – массив значений уровня [м] теплоносителя соответствующих объемам, приведенным в строке занятый объем.

  Если в процессе изменения уровня воды в теплообменниках изменяется поверхность теплообмена, то необходимо задать зависимость поверхности теплообмена от объема водяной фазы в межтрубном пространстве.

• Площадь теплообмена по пару – массив значений относительной площади теплообмена, находящейся в паровом объеме в зависимости от объема воды, приведенном в строке занятый объем
• Площадь теплообмена по воде – массив значений относительной площади теплообмена, находящейся в водяном объеме зависимости от объема воды, приведенном в строке занятый объем.
• Зафиксировать индекс – данное значение позволяет задать индекс расчетного элемента в файле исходных данных ТРР.

  Используемый для моделирования межтрубного пространства трехобъемный КО в теплообменнике поверхностного типа должен быть соединен тепловой связью с каналом, моделирующим трубный пучок. Для подключения тепловой связи к элементу используются тепловые порты.