EBSILON®Professional Online Documentation
EBSILON Professional 对象 / 组件 / 罐体 / 组件 20:汽包
本主题中
    组件 20:汽包
    本主题中

    组件 20:汽包


    规格

    管道连接

    1

    进水口

    2

    饱和蒸汽出口

    3

    循环凝结水抽水

    4

    加热蒸汽进口

    5

    凝结水抽水的质量流量(排水) 

    6

    时间步长中的平均液体体积份额(液面) 

     

    通用       用户输入值       应用物理公式       显示       示例

     

    通用

    组件蒸汽汽包需要一个估计值,用于生成蒸汽流量。这个值必须被一个组件 33 在给水进口指定为初始值(通用输入值/起始值)。

    汽包的期望压力必须由组件 33 (通用输入值/起始值组件)在循环凝结水的连接处设定。这同样适用于引入到蒸发器的循环水质量流量。选择的循环水质量流量必须比预期的蒸汽产量大四到五倍。确保蒸发器中产生的蒸汽含量(X值)约为0.2-0.25。如有必要,调整循环水的质量流量。

    连接 4(加热蒸汽)通常是上游蒸发器中产生蒸汽的进口。

    在组件33的帮助下,可以在连接 5 处定义一个排水量。然而,请注意,这个质量流量是作为水损失从循环中抽取取的。因此,必须在循环中的另一个合适的点加入同样的数量。

    这个组件的主要输入是变量 FSPEC,可以是

    - 计算湿蒸汽流量 M1(= M2)并接受进入的加热蒸汽焓值 H4

    - 接受加热蒸汽湿蒸汽产量(M1,M2)并计算蒸汽焓 H4。

     

    排水质量流量的规范:

    以前,排水质量流量 M5 必须在管道上从外部指定。现在有一个标志 FM5,可以让汽包设置这个质量流量,可以选择绝对值或相对值。

    有以下几种可能:

    如果蒸发器的进口温度和出口温度是固定的,那么饱和蒸汽的流量就决定了夹点或终端温差。

    如果需要生成的饱和蒸汽量是给定的,例如,指定了连接除氧器的加热蒸汽需求,那么汽包的能量平衡就确定了必要的进入汽汽包的加热蒸汽焓值以及蒸发器的加热蒸汽出口温度。在这种情况下,程序会计算出夹点或终端温差。

    循环凝结水的接口不可与子凝结水的接口相连,否则得不到到结果。

    当进口处的蒸汽质量份数为 X > 10-5 时,对蒸汽汽包发出警告。这个警告阈值可以通过规格值 TOLX 来设置。

    接近温度(即与汽包温度相比,流入给水被过冷的温度差)显示为结果值 TAPP

    盐水:

    现在汽包也可以用盐水运行。应该注意的是,蒸汽中不包含盐。由于在稳定状态下,排放的盐量与供应的盐量相同,而且只有排水口可以用来排放,所以排水口的质量流量必须足够大,以使盐保持溶解。

    假设汽包中和再循环中的盐度与排水口的盐度一致。在蒸发器中,必须注意蒸汽的质量份额要足够小,以便盐仍然可以溶解在液相中。

     

    瞬态建模

    组件 20 也允许在瞬态情况下对蒸汽汽包进行建模。标志 FINST 可用于此目的。假设液态和气态之间达到热力学平衡。

    瞬态计算需要说明组件的几何细节。流体体积、壁面储存质量和壁面与流体之间的交换表面积是由几何细节计算出来的。墙体材料的属性,如密度、热导率和热容量,
    可以从保存的库中指定(标志 FMAT),也可以由用户指定。

    流体和水箱壁之间的热交换以及水箱壁的温度随时间产生的变化也分别考虑。为此,使用与组件 119中相同的算法。组件 9 中有 2 种算法用于计算壁温。像组件 119 一样。对于 FALGINST = 1,方程(2.3)用 Crank-Nicolson-Algorithm 算法进行数值求解。对于 FALGINST = 4,则使用综合分析和数值方法。

    流体和水箱壁之间的热交换以及水箱壁的温度随时间产生的变化也分别考虑。为此,使用与组件 119 中相同的算法。

    对于内部传热系数(ALPHI)的计算,用户可以选择 VDI 热力图谱中的自由对流公式和规格,也可以选择用户函数(EALPHI)的形式。

    瞬态质量平衡考虑了在时间步长中水箱填充水平的变化。对于质量平衡,用户可以通过标志 FSPIN 来决定是指定填充水平还是质量流量 M1。计算出的液位(填充水平)作为液相在水箱体总体积中的体积份数,作为质量流量 M6 输出到引脚 6。

     


    用户输入值

     

    FINST

    瞬态模式:

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    0: 瞬态解决方案(时间序列或单一计算)

    1: 始终稳态解决方案

    FSPEC

    规格

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 输入:夹点,计算:质量流量(饱和蒸汽)

    从系统中接管加热蒸汽焓值 H4,从汽包的能量平衡中计算饱和蒸汽产量 M1 = M2。

    =1: 质量流量(饱和),计算:夹点

    从系统中接管饱和蒸汽产量 M1 = M2。从汽汽包的能量平衡中计算加热蒸汽的焓值 H4。

    =2: 对于设计为 FSPEC = 1,对于非设计为 FSPEC = 0

    FM5

    M5 的规格

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 输入:夹点,计算:质量流量(饱和蒸汽)。

    从系统中接管加热蒸汽的焓值 H4。从汽轮机的能量平衡中计算饱和蒸汽产量 M2。

    =1: 输入:质量流量(饱和),计算:夹点

    接管系统中的饱和蒸汽产量 M1 = M2。从汽包的能量平衡中计算加热蒸汽的焓值H4

    = 2: FSPEC = 1 时,在设计中计算 M2,FSPEC = 0 时,在非设计中计算 H4。

    M5S

    M5 的规格值

    FSTART

    起始值的来源

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 通过 START 的内部起始值

    =1: 通过组件 33 的外部起始值

    START

    质量流量 M2 的起始值

    TOLX

    凝结水进口处的蒸汽警告水平(默认值 2.5%)

    FINIT

    标志:初始化状态

    =0: 全局,通过模型选项"附加"->"模型选项"->"模拟"->"瞬态"->组合框"瞬态模式"下的全局变量"瞬态模式"来控制
           (见 -> 应用物理 / 方程 -> 瞬态组件的全局初始化)。

    =1: 第一次运行 -> 在计算稳态值时进行初始化

    =2: 继续运行 -- 前一个时间步长的数值被输入到现在的时间步长中

    FALGINST

    标志:瞬态计算算法的确定

    = 1: Crank-Nicolson 算法的二维网格

    = 4: 数值和分析相结合的解决方案

    DIAM 汽包内径
    LENG 汽包长度
    THWALL 壁厚
    THISO 保温层厚度
    MRINPART 内部部件与壁体质量的比率
    FMAT

    壁体材料

    =0: ST35_8

    =1: ST45_8

    =2: 15MO3

    =3: 13CRMO44

    =4: 10CRMO910

    =5: X20CRMOV121

    =6: X10NICRALTI3220

    =7: 8_SiTi_4

    =8: 10_CrSiMoV_7

    =9: 11_NiMnCrMo_5_5

    =10: 14_MoV_6_3

    =11: 15_MnNi_6_3

    =12: 15_NiCuMoNb_5

    =13: 16_Mo_5

    =14: 17_CrMoV_10

    =15: 17_Mn_4

    =16: 17_MnMoV_6_4

    =17: 19_Mn_5

    =18: 19_Mn_6

    =19: 20_CrMoV_13_5

    =20: 20_MnMoNi_4_5

    =21: 25_CrMo_4

    =22: 28_CrMoNiV_4_9

    =23: 30_CrNiMo_8

    =24: 34_CrMo_4

    =25: 34_CrMo_4

    =26: 36_Mn_4

    =27: 36_Mn_6

    =28: 40_Mn_4

    =29: 42_CrMo_4

    =30: 46_Mn_5

    =31: H_I

    =32: H_II

    =33: M_2

    =34: StE_285

    =35: StE_315

    =36: StE_355

    =37: StE_380

    =38: StE_415_7_TM

    =39: StE_420

    =40: TStE_460

    =41: 12_CrMo_19_5

    =42: X_1_CrMo_26_1

    =43: X_10_Cr_13

    =44: X_10_CrAl_7

    =45: X_10_CrAl_13

    =46: X_10_CrAl_18

    =47: X_10_CrAl_24

    =48: X_10_CrAl_24

    =49: X_12_CrMo_7

    =50: X_12_CrMo_9_1

    =51: X_20_Cr_13

    =52: X_40_CrMoV_5_1

    =53: X_2_CrNi_18_9

    =54: X_2_CrNiMo_18_12

    =55: X_2_CrNiMo_25_22_2

    =56: X_5_CrNi_18_9

    =57: X_5_NiCrMoCuTi_20_18

    =58: X_6_CrNi_18_11

    =59: X_8_CrNiMoNb_16_16

    =60: X_8_CrNiMoVNb_16_13

    =61: X_8_CrNiNb_1_6_13

    =62: X_12_NiCrSi_36_16

    =63: X_15_CrNiSi_20_12

    =64: X_15_CrNiSi_25_20

    =65: DMV 304 HCu (SUPER304H)

    =66: DMV 310 N

    =67: TiAl6V4

    =68: X10CrMoVNb91

    =-1 : 属性通过内核表达式 ERHO, ELAM, ECP 计算

    ERHO 材料密度的函数
    ELAM 材料导热系数的函数
    ECP 材料热容量的函数
    LAMISO 导热绝热性能
    FTTI

    材料表查询温度

    =0: 时间步结束时的实际温度

    =1: 时间步数间隔的平均温度

    =2: 每个时间步的线性插值

    FTSTEPS

    标志:指定(子)时间步

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =1: 按规格值 TISPEP

    =2: 稳定理论时间增量的 0.2

    =3: 稳定理论时间增量的 0.5

    =4: 稳定理论时间增量的 1.0

    =5: 稳定理论时间增量的 2.0

    =6: 稳定理论时间增量的 5.0

    ISUBMAX 用于初始化的最大子时间步数
    IERRMAX 初始化时间步的最大允许误差
    TISTEP 内部时间(子)步
    FFREQ

    瞬态计算的频率

    =1: 在每个迭代步中

    =2: 在每两个迭代步中

    =3: 在每四个迭代步中

    =4: 在每八个迭代步中

    NRAD 壁内正向上点的数量(最多30)
    FSPIN

    瞬态平衡计算模式

    0: 给定液位,计算质量流量

    1: 给定 M1,计算液位

    2: 给定 M2,计算液位

    WF 时间步中的平均液体体积份数(液位)
    WFMIN 最小的液位
    WFMAX 最大的液位
    FALPHI

    内部 APLHI 确定

    0: 内部公式 VDI 热图谱版本 11 F3 (自由对流)

    1: 来自常数 APLHI

    2: 来自函数 EALPHI

    ALPHI 内部传热系数(对于流体)
    EALPHI 内部 alpha 函数
    FALPHO

    外部 APLHI 确定

    0: 来自规格值 ALPHO

    1: 来自函数 EALPHO

    ALPHO 外部传热系数(对环境)
    EALPHO 外部 alpha 函数
    TMIN 储存温度的下限
    TMAX 储存温度的上限
    FSTAMB 环境温度的定义
    TAMB 环境温度
    FISTART 起始温度的规格
    TIMETOT0 计算开始时的总时间

     

    一般来说,所有的输入需要可见。通常会提供默认值。

    更多关于输入域的颜色和描述的信息,请参见编辑组件\规格值。

    关于设计值与非设计值以及标称值的更多信息,请参见通用\接受标称值。


    物理应用

    方程式

    稳态解决方案。所有情况

     

    X1 = f(P1, H1)

    T1 = f(P1, H1)                                           

    子冷凝

    P5 = P1                                                               

    T5 = f'(P5)

     H5 = f'(P5)                                                         

     Q5 = M5 * H5

    循环冷凝

    P3 = P1                                                              

    P4 = P1                                                               

    T3 = f'(P3)

    H3 = f'(P3)                                                          

    M3 = M4                                                            

    Q3 = M3 * H3

    主要出口(饱和蒸汽 )

    P2 = P1                                                              

    T2 = f'(P2)

    H2 = f"(P2)                                                          

    { M2 = M1 - M5                                                  

      M1 = (M2*H2-M4*H4+M3*H3+M5*H5)/H1   }

    M1 = (M3*H3–M4*H4-M5*(H2-H5) ) / (H1-H2)

    M2 = M1 - M5                                                

    Q2 = M2 * H2

    X2 = 1.0

    预期的加热蒸汽质量流量

    QK = Q2 + Q3 + Q5 - Q1

    QK 必须是正数,否则省煤器必须减少

    D = |Q4 - QK| / Q4

               |Q4 - Q5|

    V  =  ---------------

               (Q4-QK)

    如果 D > 0.001 且 V > 0,  那么

    加热太低:蒸发器 必须增加

    如果 D > 0.001 且 V < 0, 那么

    加热太高:蒸发器必须减少

     

     

    组件显示

    显示选项 1

    示例

    点击 >> 组件 20 示例 << 加载示例。