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热泵系统中换热器稳态模型的分析 山东国信工业

文章出处:山东国信 人气:发表时间:2019-01-05 14:25

  水-水热泵(Heat Pump) 由于具有比较高的运行效率(efficiency)以及冷热源易于获取的优点,已经在一些地区得到了较多的应用和发展。换热设备使热量从热流体传递到冷流体的设备称为换热设备。换热设备广泛应用于炼油、化工、轻工、制药、机械、食品。 加工、动力以及原子能工业部门当中。通常,在某些化工厂的设备投资中,换热器占总投资的30%。由于热泵系统是一个多参数非线性强耦合(Coupling)的系统,系统中的制冷剂和水等介质之间的换热和流动(flow)是复杂的传热传质过程,采用传统的优化方法进行优化容易出现( appear)不收敛现象。
  热泵系统(system)的数学模型包括(bāo kuò)五个子模型,分别是压缩机(compressor)模型、冷凝器(类别:换热设备)模型、热力膨胀阀模型、蒸发器(Evaporator)模型和水泵(water pump)模型。换热设备使热量从热流体传递到冷流体的设备称为换热设备。换热设备广泛应用于炼油、化工、轻工、制药、机械、食品。 加工、动力以及原子能工业部门当中。通常,在某些化工厂的设备投资中,换热器占总投资的30%。
  换热器模型为稳态模型,包括制冷剂侧、水侧和两侧热平衡三部分。假设制冷剂和水在各自流道(RunnerSystem)中皆为均匀(jūn yún)分布(cloth),且二者逆向流动,只考虑(consider)沿板壁径向传热(Heat Transfer),两侧外板壁面为绝热,不考虑冷凝器(类别:换热设备)内压降等。
  输(shū)入已知制冷剂入口压力、焓,水的温度和质量(Mass)流速以及换热器的尺寸(chǐ cùn),假设出口焓,判断出口状态(state),从出口开始按不同相区进行计算,得到每一个相区的平均换热系数和压降,并计算传热系数,根据换热量(Heat)和传热温差计算该区的换热面积(area),比较各相区换热面积之和与已知条件(tiáo jiàn)是否相同,如不同重新假设出口焓,重复(repeat)上述计算,直至满足迭(dié)代条件。蒸发(evaporation)器还需比较计算的出口压力与假设值是否一致,若一致完成计算,否则重新假设出口压力,迭代(更替)计算直至满足压力迭代条件。 

此文关键字:换热器

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