Очень популярная тема (более 25 ответов) Расчет кожухотрубного конденсатора ХМ (число прочтений - 11791 )
sum4es
Малоактивный пользователь
*
Отсутствует



Сообщений: 12
Местоположение: Москва
Зарегистрирован: 18.04.2013
Пол: Мужской
Расчет кожухотрубного конденсатора ХМ
23.04.2013 :: 09:17:53
Функции поста
Всем привет! Вожусь с расчетом горизонтального кожухотрубного конденсатора. Существует несолько методик расчета с различными критериальныеми уравнениями для коэф-та теплоотдачи со стороны фреона да и различными способами самого расчета. Сложность возникла на ровном месте, четыре разные методики показывают четыре разных ответа! Размерности верны! (заранее отвечаю на вопрос). Физика вроде тоже проста, но... Исходные данные для расчета следующие: расход воды 320 т/ч, температура воды на входе 20 гр, на выходе 45 гр., хладогент r134a, расход 41,9 кг/с, температура конденсации 48 гр. полная тепловая нагрузка 6619 кВт. Трубы гладкие, dвн=18, dн=22. В первом случае поверхность теплообмена получилась F=23370 м2! и длина трубок 234 м! (Трубаев) Ну бред же! Tст=36,8 гр. По второй методе F=854 м2, L=10.4 м (Сакун). По третьей F=1943 м2, L=19.4 м. Четвертая не работает совсем (Маринюк). Может кто подсказать, как же верно? Какая методика зарекомендовала себя? Какой можно доверять? Интересует прежде всего: площадь теплообмена F, температура стенки tст, кол-во трубок n, число ходов z.
Делал ли кто-нибудь зависимость стоимости таких теплообменников от площади теплообмена? Спасибо
выкладываю расчеты в pdf.
« Последняя редакция: 23.04.2013 :: 09:23:15 - sum4es »  

Raschet_kondensatora_1_Koshkin.pdf ( 337 KB | 25 Загрузки )
Raschet_kondensatora_2_Trubaev.pdf ( 329 KB | 10 Загрузки )
Raschet_kondensatora_3_Sakun.pdf ( 345 KB | 7 Загрузки )
Raschet_kondensatora_4_Marinjuk.pdf ( 334 KB | 9 Загрузки )
Наверх
 
IP записан
 
sum4es
Малоактивный пользователь
*
Отсутствует



Сообщений: 12
Местоположение: Москва
Зарегистрирован: 18.04.2013
Пол: Мужской
Re: Расчет кожухотрубного конденсатора ХМ
Ответ #1 - 16.05.2013 :: 10:27:02
Функции поста
Нуу, холодильщики... неужели на форуме нет ни одного теоретика?! Уже месяц висят в сети расчеты, и хоть бы кто опровергнул или хотя бы прокоментировал)) Слабо чоль?)) До кучи, выкладываю серию расчетов, может кому поможет!) Совершенно не факт, что там нет ошибок, но насколько хватило моей головы и высшего образования. Рассмотрена парокомпрессионная схема с переохладителем и регенеративным подогревателем.
ВВодная:
В теории холодильных машин существует множество методик расчета теплообменного оборудования. Все методики схожи между собой с точки зрения термодинамики, но некоторые из них отличаются авторскими критериальными уравнениями со стороны фреона (на основе НИР) и иногда последовательностью расчета. Таким образом, были рассмотрены методики четырех авторов, наиболее известных и цитируемых в области ХМ, чьи расчеты имеют оригинальное исполнение: Трубаев, Сакун, Маринюк, Кошкин.
В результате проведенного расчета были получены четыре разных ответа! Из них только у Сакуна геометрические характеристики теплообменников имеют логически подходящие данные, но это не стало критерием справедливости. Все методики сводятся к равенству тепловых потоков фреон-стенка и стенка-вода, отсюда выражается температура стенки, подставляя которую в уравнение теплового потока находятся коэффициент теплоотдачи от фреона к стенке и коэффициент теплопередачи.
В результате решения системы критериальных уравнений для геометрического и теплового баланса теплообменника температура стенки у Маринюк получилась ниже, чем температура теплоносителя внутри трубы, что сразу исключило её из дальнейших расчетов.
Трубаев предлагает расчет только вертикальных кожухотрубных теплообменников с оребренными трубками. Критериальные уравнения для горизонтальных трубок считаем такими же, как для вертикальных. Такое допущение будет верным, т.к. в нем не учитывается число Гразгофа - критерий подобия, определяющий процесс теплообмена при свободном движении в поле гравитации. Тем не менее, температура стенки получилась уж очень близкой (0.001) к температуре теплоносителя в трубе, что тут же натолкнуло на подозрения. После получения габаритных характеристик при расчете конденсатора и коэффициента теплоотдачи со стороны фреона для переохладителя, доверие к Трубаеву пропало. Проверка расчетов выявила, что в критериальном уравнении для коэффициента теплоотдачи со стороны фреона члены этого уравнения есть величины постоянные и их отношения в уравнении чуть больше или меньше 1, что дает очень маленькое значение. Даже изменив геометрию трубок с гладких на оребренные, результат не изменился. Про Трубаева забываем.
Кошкин и Сакун имеют близкие значения, но проведя расчет конденсатора, испарителя, переохладителя и промежуточного теплообменника по Сакуну и получив во всех четырех реально разумные данные, изучив число публикаций и количество сквозных ссылок на его работы, было принято решение доверять этому автору и остальные расчеты вести по его книгам.
В решении задачи теплообмена следует определиться, трубки какой геометрии использовать (диаметр, характеристики оребрения, толщина стенки), из какого материала, с каким шагом, вертикальные/горизонтальные… В расчете использовались гладкостенные горизонтальные трубки dвн=18, dн=22 из стали. Это позволило снизить гидравлическое сопротивление в межтрубном пространстве, но зато увеличились габаритные размеры.
  

raschet_parokompressionnyj_cikl.pdf ( 400 KB | 11 Загрузки )
Наверх
 
IP записан
 
Геннадий
Ангел-хранитель холодильщиков
Отсутствует


Инженер по холодильному
оборудованию

Сообщений: 7585
Местоположение: Miнск
Зарегистрирован: 14.12.2006
Пол: Мужской
Re: Расчет кожухотрубного конденсатора ХМ
Ответ #2 - 16.05.2013 :: 11:38:28
Функции поста
sum4es писал(а) 16.05.2013 :: 10:27:02:
Нуу, Холодильщики... неужели на Форуме нет ни одного теоретика?! Уже месяц висят в сети расчёты, и хоть бы кто опровергнул или хотя бы прокомментировал)) Слабо что ль?

У Холодильщиков горячая пора, все в "полях".
Да и теоретическими расчётами для инженера влом заниматься, когда есть SOFT для расчёта кожухотрубных конденсаторов каждого уважающего себя производителя. Это точнее

http://holod-konsultant.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?board=progs
http://holod-konsultant.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1316177546
http://holod-konsultant.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1209544169

Удачи, студентам!

P.S.

За теоретические расчёты благодарность. Вот уж эти критерий Нуссельта, число Рейнольдса...
  

Xoлод   -  это  Жизнь  (с)
Наверх
IP записан
 
sum4es
Малоактивный пользователь
*
Отсутствует



Сообщений: 12
Местоположение: Москва
Зарегистрирован: 18.04.2013
Пол: Мужской
Re: Расчет кожухотрубного конденсатора ХМ
Ответ #3 - 16.05.2013 :: 12:49:41
Функции поста
О, Геннадий! Как я вам рад!)
Вот только не соглашусь я с вами! Я бы и рад забить, но не получается. Если хош разбираться в вопросе и чувствовать себя в нем уверенно, надо досконально рубить, что там у тебя в схеме происходит и как ее можно улучшить. ХМ оказались для меня той совершенно новой темой, в которой я не смыслил до сего дня ни черта!)) Программы, представленные производителями, мне не помогли, зачастую они оказались не расчитаны на такие уж высокие параметры и выдают ошибку. К тому же, данный кусок расчета - это часть единого огромного ТЭО, в котором завязаны и целесообразность этих самых ХМ и исходные данные для ТЗ, ну и еще проверка представленных ТКП. Согласитесь, когда вводишь дано, а она тебе выдает показатели финансовой состоятельности проекта в виде графиков, то и заказчику прям на совещании есть что показать.. Вот и возникла эта затея! Как-то так. А я ведущий инженер в компании) И расчет сей - прям совсем уж практическая волокита. Для интереса, кстати, ТКП с подобным расчетом нам оценили в 300 т.р...
  
Наверх
 
IP записан
 
sum4es
Малоактивный пользователь
*
Отсутствует



Сообщений: 12
Местоположение: Москва
Зарегистрирован: 18.04.2013
Пол: Мужской
Re: Расчет кожухотрубного конденсатора ХМ
Ответ #4 - 16.05.2013 :: 12:56:28
Функции поста
Забавный каламбур придумал: тепловик - это тот же холодильщик, но против часовой стрелки))
« Последняя редакция: 16.05.2013 :: 12:57:37 - sum4es »  
Наверх
 
IP записан
 
Геннадий
Ангел-хранитель холодильщиков
Отсутствует


Инженер по холодильному
оборудованию

Сообщений: 7585
Местоположение: Miнск
Зарегистрирован: 14.12.2006
Пол: Мужской
Re: Расчёт кожухотрубного конденсатора ХМ
Ответ #5 - 16.05.2013 :: 12:59:26
Функции поста
sum4es писал(а) 16.05.2013 :: 12:49:41:
ТКП с подобным расчетом нам оценили в 300 т.р...

Деньги девать некуда!


sum4es писал(а) 16.05.2013 :: 12:49:41:
Если хош разбираться в вопросе и чувствовать себя в нем уверенно, надо досконально рубить


А вот я с Вами согласен, что досконально. Но лично я набил руку на расчётах "вручную" ещё в техникуме и институте, да и в проектном тоже.
Ведь тогда не было ни софта, ни компьютеров. А вот если сейчас, при этом наличии считать, то сколько времени надо затратить, да и оценили бы более 300 т.р
  

Xoлод   -  это  Жизнь  (с)
Наверх
IP записан
 
sum4es
Малоактивный пользователь
*
Отсутствует



Сообщений: 12
Местоположение: Москва
Зарегистрирован: 18.04.2013
Пол: Мужской
Re: Расчет кожухотрубного конденсатора ХМ
Ответ #6 - 16.05.2013 :: 13:13:16
Функции поста
Не в обиду инженерам из Bitzer, простите, пожалуйста. Задал ведущему инженеру вопрос о площади теплообмена (металлоемкость - это же деньги), он ответил: "Ничем не могу вам помочь, все расчеты зашиты глубоко в программу. она нам выдает только ответ, а что там внутри, мы не знаем". А если в ней сбой произойдет или bag какой обнаружится, а теплообменник уже изготовили? А если теплообменник изготавливается на отдельном производстве в России? Сколько закладывать?! Так что, доверяй, но проверяй.
  
Наверх
 
IP записан
 
reff
Координатор
Член клуба
---
Холодильщик
*
Отсутствует


инженер по холодильному
оборудованию

Сообщений: 4831
Зарегистрирован: 01.05.2003
Пол: Мужской
Re: Расчет кожухотрубного конденсатора ХМ
Ответ #7 - 16.05.2013 :: 13:15:36
Функции поста
Геннадий писал(а) 16.05.2013 :: 11:38:28:
Удачи, студентам!

И не доучишься плохо, и  переучишься..... Смех
  
Наверх
 
IP записан
 
reff
Координатор
Член клуба
---
Холодильщик
*
Отсутствует


инженер по холодильному
оборудованию

Сообщений: 4831
Зарегистрирован: 01.05.2003
Пол: Мужской
Re: Расчет кожухотрубного конденсатора ХМ
Ответ #8 - 16.05.2013 :: 13:19:10
Функции поста
sum4es писал(а) 16.05.2013 :: 13:13:16:
Задал ведущему инженеру вопрос о площади теплообмена (металлоемкость - это же деньги), он ответил: "Ничем не могу вам помочь,

Его наверное клинануло, поскольку такого вопроса ему еще ни кто не задавал Смех
  
Наверх
 
IP записан
 
sum4es
Малоактивный пользователь
*
Отсутствует



Сообщений: 12
Местоположение: Москва
Зарегистрирован: 18.04.2013
Пол: Мужской
Re: Расчет кожухотрубного конденсатора ХМ
Ответ #9 - 16.05.2013 :: 13:21:04
Функции поста
reff писал(а) 16.05.2013 :: 13:19:10:
Его наверное клинануло, поскольку такого вопроса ему еще ни кто не задавал

Смех наверно! тоже улыбнуло
  
Наверх
 
IP записан
 
Геннадий
Ангел-хранитель холодильщиков
Отсутствует


Инженер по холодильному
оборудованию

Сообщений: 7585
Местоположение: Miнск
Зарегистрирован: 14.12.2006
Пол: Мужской
Re: Расчёт кожухотрубного конденсатора ХМ
Ответ #10 - 16.05.2013 :: 13:26:32
Функции поста
sum4es писал(а) 16.05.2013 :: 13:13:16:
Так что, доверяй, но проверяй

У "правильных" производителей и продукция и программы сертифицированы. Спите спокойно

  

Xoлод   -  это  Жизнь  (с)
Наверх
IP записан
 
sum4es
Малоактивный пользователь
*
Отсутствует



Сообщений: 12
Местоположение: Москва
Зарегистрирован: 18.04.2013
Пол: Мужской
Re: Расчет кожухотрубного конденсатора ХМ
Ответ #11 - 16.05.2013 :: 13:30:27
Функции поста
тогда работает пункт "как оценить". я закладывал и стоимость материала, и стоимость работ, и даже логистику. Оказывается, что 60% стоимости всего ТНУ это ТО
  
Наверх
 
IP записан
 
Holod7
Член клуба
Холодильщик
*
Отсутствует


Скорее всего инженер по
холодильному оборудованию

Сообщений: 1120
Местоположение: Новосибирск
Зарегистрирован: 12.11.2007
Пол: Мужской
Re: Расчет кожухотрубного конденсатора ХМ
Ответ #12 - 16.05.2013 :: 17:15:12
Функции поста
С результатом расчета по 1- й методике надо играть значением n1, а также z, чтобы уменьшить общую длину труб аппарата при увеличении горизонтальных рядов.
  
Наверх
www  
IP записан
 
Holod7
Член клуба
Холодильщик
*
Отсутствует


Скорее всего инженер по
холодильному оборудованию

Сообщений: 1120
Местоположение: Новосибирск
Зарегистрирован: 12.11.2007
Пол: Мужской
Re: Расчет кожухотрубного конденсатора ХМ
Ответ #13 - 16.05.2013 :: 17:25:42
Функции поста
Во 2 м расчете следует обратить внимание на коэффициент рядности  и число труб рядов f.
  
Наверх
www  
IP записан
 
Holod7
Член клуба
Холодильщик
*
Отсутствует


Скорее всего инженер по
холодильному оборудованию

Сообщений: 1120
Местоположение: Новосибирск
Зарегистрирован: 12.11.2007
Пол: Мужской
Re: Расчет кожухотрубного конденсатора ХМ
Ответ #14 - 16.05.2013 :: 17:41:48
Функции поста
3я методика наиблее всего приближена к реальности и нивелирует проблемы возникшие в 1щми 2ом случаях. По поводу четвертой непонятно выражение 38 , а точнее ход его вычисления. К чему такая значность в ходе решения?!
  
Наверх
www  
IP записан