Для расчета параметров в оборудовании, в котором имеется разделение фаз пар-вода, используется расчетный элемент компенсационный объем. Графический элемент соответствующий данному блоку программного комплекса (п/к) ТРР-6 называется Компенсатор 3-х объёмный. Данный расчетный блок находится в закладке «Технологические блоки» (см. Рисунок 1).
Рисунок 1. Элемент «Компенсатор 3-х объемный» в палитре блоков МТВY-4
Расчетная схема данного элемента содержит в себе три объема:
- Нижний водяной объем в нижней части (V1);
- Верхний водяной объем, контактирующий с паровым объемом (V2);
- Паровой объем (V3).
К каждому из объемов можно осуществить подключение каналов для подвода и отвода теплоносителя, а также тепловых структур для моделирования подвода и отвода тепла.
Упрощенно математическую модель в случае подогревателя смешивающего типа, можно описать следующим образом:
Нижний водяной объем содержит теплоноситель в виде воды, верхний водяной объем содержит воду на линии насыщения (если осуществляется ее подогрев), паровой объем содержит пар на линии насыщения (или перегретый пар, в зависимости от режима работы оборудования) и неконденсирующиеся газы, в случае их присутствия в контуре. В математической модели принимается термодинамическое равновесие между верхним водяным и верхним паровым объемом при запуске программы на счет. В дальнейшем параметры теплоносителя меняются.
Греющий пар и подогреваемый теплоноситель поступают в верхний паровой объем. Отбор подогретого теплоносителя осуществляется из нижнего водяного объема. Принимается мгновенное вскипание в случае, когда энтальпия в водяном объеме больше энтальпии насыщения и мгновенная конденсация в случае, когда энтальпия пара меньше энтальпии насыщения. На каждом шаге рассчитывается значения объемов занимаемых паром водой и давления. При этом соблюдается условия V1+V2+V3 = const.
Греющий пар может подаваться и во второй объем (для деаэратора), а подогреваемая вода - во второй либо в третий. Способ подачи теплоносителя должен соответствовать конструкции конкретного теплообменного аппарата смешивающего типа, т.к. способ подачи греющего пара и подогреваемого теплоносителя может существенно повлиять на динамику давления в оборудовании.
Подробное описание математической модели компенсатора приведено в отчете «Описание математических моделей расчетного кода ТPP» раздел 3.6.
Блок Компенсатор 3-х объёмный в схеме ТPP может содержать несколько узлов, подключенных к различным объемам, к которым в свою очередь подключаются каналы, моделирующие подвод и отвод теплоносителя.
По умолчанию данный блок содержит только один узел, присоединенный к нижнему водяному объему. Блок, помещенный на схему ТРР, выглядит, как представлено на следующем рисунке (см. Рисунок 2):
Рисунок 2. Элемент «Компенсатор 3-х объемный» на схеме ТРР
Чтобы создать теплообменник смешивающего типа необходимо добавить к блоку, помещенному на схему, дополнительные гидравлические узлы компенсатора для подключения каналов согласно схеме теплообменного аппарата.
