EBSILON®Professional Online Documentation
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管道连接 |
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1 |
凝结水进口 |
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2 |
饱和蒸汽出口 |
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3 |
烟气进口 |
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4 |
烟气出口 |
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5 |
排水/排污 |
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排水/排污
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6 |
用于泵输出的逻辑输入（可选连接） |
用作计算的辅助管道:
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H6 |
汽包出水管道（饱和至轻度过冷） |
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H7 |
泵出水管道（强制循环） |
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H8 |
汽包进口（两相混合） |
饱和的 M2 是通过 M2 = （Q87 - M5 * （H5 - H1））确定的，这来自于夹点的设置，即 k*A 的规格设定。这是一个重要的说明，因为当用户试图通过组件 1 或 33 来强制执行 M2 时，一些建模错误是由质量流量的过度确定而造成的。
或者换句话说，设定夹点，即k*A，就可以得到饱和蒸汽的质量流量 M2。
然而，对于 M2 来说，在设计情况下用户有必要输入一个起始值 M2N。这个值应该在预期的蒸汽产量范围内。这个起始值不能为 0。在设计计算之后，输入的 M2N 的起始值将被计算出的标称值所取代。
对于这个组件，通过"实效（有效性）"系数进行设计是可能的。它指的是理论上可能的最大换热（对于一个无限大的换热器表面积）。因此，0.8 的实效意味着理论上可能的热量交换的80%。
非设计中的压降限值（附加功能-->模型选项-->计算-->相对压降最大值）：
由于压降随质量流量呈二次方上升，在突破标称质量流量的情况下，会很快出现明显过高的压降。这将导致相变和收敛问题。出于这个原因，已经引入了压降限值。
泵功率引脚：
现有一个可选的引脚 6，用于输出泵功率。根据所需的建模详细程度，可以连接一个机械轴、一条电气管道或一条逻辑管道。
当连接轴时，循环泵的等熵效率可以在规格值 ETAIN 中 输入，电机可以单独建模。否则，电机的效率也应在 ETAIN 中考虑。
该组件只在第 6 引脚上输入功率。当分别连接轴和电力管道时，频率、电压、电流类型和相位就会使用默认值（除非轴和电力管道上的默认值设置被各自的模型选项所禁止）。如果有需要，可以通过一个起始值（组件33）来设置所需的数值。
视图：
对于这个组件，在设计上也做了修改：
对于显示选项 2， 烟气进口和出口已经被调换，以便能够自上而下地模拟余热锅炉，而不需要将汽包倒置。
对于显示选项 3 和 4，泵在设计中被省略了。
对于显示选项 5，汽包位于烟气路径的上方。
标志 FTAPPN 允许用户指定给水温度是否在组件外指定，或者是否输入冷却温差。
可以用一个内核表达式来替代适配多项式。该控制是通过标志 FADAPT 来实现的。
设计换热器的表面积规格
通常情况下，在 Ebsilon 中换热器是通过指定终端温差或要达到的温度来设计的。在一个迭代过程中，传热量和换热器的传热系数与表面积的乘积（k*A）的特征由此计算出来。然后，其标称值 KAN 用于计算非设计计算中的温度。这里没有必要知道 k 和 A 的单独数值。
在省煤器/蒸发器/过热器（指数，组件 61）的情况下、双向换热器（组件 62）和带汽包的蒸发器（组件 70）的情况下，非设计行为是由传热系数 AL12 和 AL56 的指数定义的。由于 k 可以从中计算出来，换热器的表面积 A 也可以得到。
这已经被用来通过表面积的规格指定来实现设计计算。然而，正确指定传热系数 AL12CN 和 AL34CN 的标称值是非常重要的，在应用 AN （面积）之前，传热系数只对部分负荷有影响。
对于带蒸包的蒸发器（组件 70），实施了新的规格值 AL12N（仅用于面积计算），以前的版本没有应用（因为蒸发器的 Al12N >> AL34N）。
指定的表面积 AN 只用于设计计算来确定 KAN。在非设计计算中，KAN 则被用于计算。
热交换器夹点违规：（见"换热器概述"）
到版本10为止，非设计中的夹点违规只在后续才被检测到。根据特定的负荷情况，计算出 KA 和相应的传热量。之后，检查该热量是否能在正确的温度水平上转移。在蒸发或凝结的情况下，尽管有供热或排热，但温度保持不变，而且即使整体平衡是正确的，也可能发生热传递在物理上是不可能的情况。在这种情况下，Ebsilon 会生成一个错误信息。
现计算发生如下更新，传递的热量被减少到了在物理上可能的范围之内，为此最小的夹点可以被设定为一个规格值 PINPMIN。这就导致了相应地减少了 KA。
用户会收到一条警告信息（"降低 KA 以避免违反夹点"），然后可以调整 KA 的非设计特征线或非设计指数，直到使警告不再出现。然而这样做的好处是，在每一种情况下都能得到一个物理上可能的结果。
此外，在计算结束时要检查是否存在由于 Q（T） 趋势的曲率而导致的夹点违规，这是由 cp 随温度的显著变化引起的。这可以通过将热交换器分割成不同的部分来再现。
例如，当热流进口处的比热 cp 比出口处的小得多时，这种情况就会发生（比如蒸汽在远离过热区处的 cp 约为2kJ/kgK，但在饱和线附近为 5）。这意味着这种蒸汽在较低的温度水平上比在较高的温度水平上可以提供更多的热量。在终端温差较小的情况下，这种效应可能会成为传热的一个限制。
QT 图表考虑了无相变区域的非线性（曲线的曲率）。
标志 FSPEC （已弃用）已被分为两个标志：
注意：
当加载一个用第 11 版（或更早）创建的模型时，FSPECD 和 FIDENT 的相应值是由标志 FSPEC 的值决定的，并且 FSPEC 被设置为"无效"（-999）。然后模型会计算出相同的结果值。然而，如果需要，标志 FSPEC 也仍然可以被使用。
为了消除歧义，在输入屏幕中，"主要侧"和"次要侧"分别被"冷侧"和"热侧"所取代。冷侧（以前的"主要侧"）是指从引脚 1 到引脚 2 被加热的流量。热侧（以前的"次要侧"）是指从引脚 3 到引脚 4 发出热量的流量。
实效方式
带汽包的蒸发器（组件 70）可以采用设计的实效方法。与其它热交换器类似，该选项通过标志 FSPECD = 0 来选择。对于组件 25, 26, 27, 51, 55, 61, 70, 124, 和 126 而言，实效计算在换热器计算的背景下，对其他设计方式的也是有效的（然而，在识别模式下不行）。
REFF 是在换热器表面无限大的情况下，实际传输的热量与理论最大值的比率。
在此应用结果值 REFF。在设计工况中，当参考值被接管时，计算的实效也被存储在规格值 EFF 中。
关于组件 70 的说明 :
并流情况下的设计：（见"换热器概述"）
在换热器（组件 70）中，在同时流动（并流）的情况下，也可以通过上、下端温度差来进行设计。
标志 FDQLR
在版本 13 中，可以使用 FDQLR 标志来定义如何解释 DQLR （用于模拟热损失的系数）。
关于作为工作流体的混合物的说明：
除了沸腾温度 TSAT 外，该组件还显示露点温度 TTAU 作为结果值。在混合物作为工作流体的情况下，这两个温度可能是不同的。
性能系数 RPFHX
从 k*A 的当前值（结果值 KA）和基于组件物理学和特征线得出的相应负荷点的预期值 k*A （结果值 KACL）的商，用于评估热交换器的状况。
KA / KACL 的商被显示为结果值 RPFHX。
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FSPECD |
设计工况中的计算方法 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 实效给定为 EFF |
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FIDENT |
组件识别（仅在非设计状态下） 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 无识别模式，在非设计中计算蒸汽产生量和烟气出口温度 =2: 在所有负荷情况下，M2 由外部给出，计算 KA =4: 在非设计状态下，热流出口温度（T4）由外部提供，计算 KA |
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FCIRC |
循环方式 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 自然循环 |
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EFF |
实效（有效性） |
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AN |
传热（换热）面积（标称） |
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FTAPPN |
在设计中指定冷却温差的标志 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 通过规格值 TAPPN =1: T1 由外部给定 |
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TAPPN |
冷却温差（标称） TAPPN = Tsat(P-汽包) - T(省煤器出口) 对于 H(省煤器出口) 在设计情况下适用 { 如果 TAPPN > 0.01 那么{ H(省煤器出口) = H(Tsat(P汽包) -TAPPN) } 如果 TAPPN <= 0.01 那么 { H(省煤器出口) = 来自省煤器-热平衡 } } 对于 H(省煤器出口) 在非设计情况下适用 { H(省煤器出口) = 来自省煤器-热平衡 } |
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FDP12RN |
水侧计算压降方法 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =1: 由 DP12N = DP12RN 计算绝对值 =2: 由 DP12N = P1N * DP12RN 计算相对值 |
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DP12RN |
内部压降计算（标称）[绝对值或相对于 P1] DP12N 是必须由循环泵来补偿的压力损失 对于自然循环锅炉，DP12N 被设置为 0 |
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FDP34RN |
气侧压降计算方法 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =1: 绝对值：按 DP34N = DP34RN 计算 =2: 相对值：按 DP34N = P3N * DP34RN 计算 = -1: P4 从外部给定 |
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DP34RN |
管道 34 压降（标称）[绝对值或相对于 P3] |
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FDQLR |
热损失处理 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 常数（DQLR * QN 对所有负荷情况）DQLR 对应所有负荷情况下的设计值 QN（等于设计情况下热流放热量），即在所有负荷情况下都是一个恒定的值。但是，如果这个值超过了热流放热量的10%，热损失将被限制在这个值内，并且会有一个警告输出。 =1: 对应实际输入的热量（DQLR * Q354） DQLR 对应热流放热量。如果相应的警告被忽略，超过10%的损失也可以在这里建模。 |
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DQLR |
热损失（相对于换热量） |
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FDRAIN |
排污处理 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 由规格值 M5 给定排污流速 =1: 由规格值 M5M2 给定排污份额 =2: 由外部给定排污量 =3: 排污质量流量由函数 EDRAIN 给定 |
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M5 |
排污质量流量（绝对） |
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M5M2 |
M5M2 排污质量流量（相对于 M2） （与饱和蒸汽质量流量有关） M5 = M5M2 * M2 |
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EDRAIN |
排污质量流量的函数 |
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ETAIN |
循环泵的等熵效率 （不使用特征线：ETAI = ETAIN） |
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CN |
汽包循环数 CN = M6 / M2 CN = M6 / M2 M6 = 从汽包到蒸发器进口的水质量流量 |
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FVOL |
部份负荷压降 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 不考虑体积依赖性 DP/DPN = (M/MN)**2 =1: 考虑体积和质量流量依赖性 DP/DPN = V/VN*(M/MN)**2 =2: 恒定压降（不依赖于负荷） |
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FMODE |
计算模式 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 全局 =1: 局部非设计（即总是非设计模式，即使选择了全局设计模式） =2: 特殊的局部非设计（与早期 Ebsilon 版本兼容的特殊情况，不应在较新的模型中使用，因为实际非设计计算的结果不一致） =-1: 局部设计 |
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FFLOW |
流动方向（见"热交换器概述" ） 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 对流 =1: 并流 =2: 交叉流 |
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NROW |
行数（对于交叉流） |
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NPASS |
通流数（对于交叉流） |
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FARR |
通流布置（对于交叉流） 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 对流 =1: 并流 |
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AL12N |
冷侧传热系数（仅用于面积计算） |
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AL34N |
热侧传热系数 管道 3 到 4（标称） |
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EX34
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AL34 的质量流量指数 AL34= AL34N*(M3/M3N**EX34)* (1 - (TM34N-TM34)*5E-4/°K) |
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FADAPT
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适配多项式 ADAPT / 适配函数 EADAPT 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 不使用，不评估 =1: k*A 的修正系数 [KA = KAN * K/KN * 多项式] =2: 计算 k*A [KA = KAN * 多项式] =1000: 不使用，但 ADAPT 被评估为 RADAPT（减少计算时间） = -1: k*A 的修正系数[KA = KAN * K/KN * 函数] = -2: 计算 k*A [KA = KAN * 函数] = -1000: 不使用，但 EADAPT 被评估为 RADAPT（减少计算时间） |
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EADAPT |
适配函数输入 |
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FFU |
激活组件的标志 如父工况（子工况为可选项） 表达式 =0: 换热器停用（无热量传递，但有压力损失） =1: 换热器开启（激活） |
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PINPMIN |
夹点的最小值（如果夹点会降到低于这个值，KA 会自动减少） |
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PINPN |
夹点（标称）： T4-Tsat(P7) 其中 P7 = P1 + DP12N 请注意，只有在使用 PINPN 的计算模式 FMODE = GLOBAL 时，才允许 FFLOW = 对流流量。 |
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FSPEC （已弃用） |
组合开关规格（已弃用） 如父工况（子工况为可选项） 表达式 = -999: 未使用（使用 FSPECD 和 FIDENT 代替） 旧值： =0: 强制循环，在设计中指定 EFF =1: 自然循环，在设计中指定 EFF =10: 强制循环，在设计中指定夹点-温度 PINPN =11: 自然循环，在设计中指定夹点-温度 PINPN =20: 强制循环，在设计中指定 M2（例如通过组件 33） =21: 自然循环，在非设计中指定 M2N，决定 M2 =31: 自然循环，在设计中指定传热面积（标称） AN |
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KAN |
传热系数 * 面积（标称） |
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QN |
生成的热流 |
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M2N |
饱和蒸汽质量流量 在设计情况下：用于计算 M2 的内部迭代的起始值 在非设计情况下：饱和蒸汽质量流速（标称） |
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M3N |
热侧质量流量（标称） |
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TM34N |
烟气的介质温度（标称） |
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V1N |
端点 1 的比容（标称） |
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V3N |
端点 3 的比容（标称） |
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P1N |
端点 1 的压力（标称） |
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P3N |
端点 3 的压力（标称） |
标记为蓝色的数值是非设计计算参考量。在所使用的公式中，实际的非设计值参考这些量。
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。
饱和蒸汽的生成是由一个迭代过程决定的。M2N 作为起始值，M2 和 M2N 应具有相同的数量级。这两个量的差异不应超过3-5倍。
TM34 = 0.5*(T3+T4)
FK2=(1-.0005*(TM34N-T34N))*(M3/M3N)**EX34
1 / KN = 1/ AL34N
1 / K = 1/(AL34N*FK2)
第一特征线： KA / KAN = K / KN
所有情况 |
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如果 FDP12RN=relative, 那么 {DP12N=P1*DP12RN} 否则 {DP12N=DP12RN} 如果 FDP34RN=relative, 那么 {DP34N=P3*DP34RN} 否则 {DP34N=DP34RN} |
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设计工况 （模拟标志： GLOBAL= 设计工况 和 FMODE = GLOBAL） |
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条件：FFLOW = 对流
PH8=PH6=P5=P2=P1 T2=T5=TH6=TH8=fsat(P1) T1= T2-TAPPN H1=f(P1,T1) H2=fsat(P2,T2,X=1) H5=fsat(P5,T5,X=0)
SH6 = f(PH6,TH6) PH7=PH6+DP12N SH7 = f(PH7,SH6) DHS = H7S H6 DH = DHS/ETAIN HH7 = H6 + DH T7 = f(P7,H7)
P4 = P3 - DP34N T4=T7+PINPN H4=f(P4,T4) M4=M3 Q3=M3*H3 Q4=M4*H4 QN= Q3-Q4 Q87=(Q3-Q4) *(1-DQLR)
确定 M2 和 QPUM
{ M2*H2-M1*H1+M5*H5-QPUM=Q87 M1=M2+M5 QPUM= DH*MH6 MH6 = M2*CN }
M2=(Q87-M5*(H5-H1) ) / (H2-H1-CN*DH)
MH8=MH7=MH6
QPUM= DH*MH6 QH7=M7*H7 }
DTLO = T4 TH7 (对 FFLOW = 对流) DTUP = T3 TH8 (对 FFLOW = 对流)
LMTD = (DTUP - DTLO)/(ln(DTUP) - ln(DTLO)) KAN = DQ/LMTD KAN*LMTD = MH8*H8 MH7*H7 KAN*LMTD = (M3*H3 - M4*H4)*(1 - DQLR)
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非设计工况 （模拟标志： GLOBAL = 非设计 或 FMODE = 局部非设计） |
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TOL = 0.00001
如果 FVOL = 无, 那么 {
F1 = (M1/M1N) ** 2 如果 FMODE=1, 那么 F1=1.0
F3 = (M3/M3N) ** 2 如果 FMODE=1, 那么 F3=1.0 }
如果 FVOL = 有, 那么 {
F1 = V1/V1N*(M1/M1N) ** 2 如果 FMODE=1 那么 F1=1.0
F3 = V3/V3N*(M3/M3N) ** 2 如果 FMODE=1, 那么 F3=1.0 }
PH8=PH6=P5=P2=P1 T2=T5=TH6=TH8=fsat(P1) T1=f(P1,H1) H2=fsat(P2,T2,X=1) H5=fsat(P5,T5,X=0)
SH6 = f(PH6,TH6) PH7=PH6+DP12N*F1 SH7 = f(PH7,SH6) DHS = SH7 HH6 DH = DHS/ETAI HH7 = HH6 + DH TH7 = f(PH7,HH7)
P4 = P3 - DP34N*F2 M4=M3
如果 FMODE = 非设计，使用 KAN 和特征线，那么 { 标记 1 TM34 = 0.5*(T3+T4) FK2=(1-.0005*(TM34N-T34N))*(M3/M3N)**EX34
KN = 1/ AL34N K = 1/(AL34N*FK2) }
如果 FMODE = 非设计，使用 KAN， 无特征线，那么 { K = KN}
KA=KAN*K/KN
迭代 1 { H4 = (Q3 Q87/(1-DQLR) )/M4 T4 = f(P4,H4)
DTLO = T4 TH7 (对 FFLOW = 对流) DTUP = T3 TH8 (对 FFLOW = 对流)
DTLO = T4 TH8 (对 FFLOW = 并流 flow) DTUP = T3 TH7 (对 FFLOW = 并流 flow)
LMTD = (DTUP - DTLO)/(ln(DTUP) - ln(DTLO))
QQ = KA * LMTD DQQ_1 = DQQ DQQ = Q87 - QQ
regula - falsi 方法 { Size = (Q87 Q87_1)/(DQQ - DQQ_1) 迭代步骤 1: 上一个全局步长的大小 Q87X = Q87 - DQQ * Size Q87_1 = Q87 Q87 = Q87X }
DQ = |DQQ /((Q87+QQ)*.5)| 如果 DQ < TOL, 那么 结束迭代 1 否则 继续迭代 }
KA*LMTD = MH8*HH8 MH7*HH7 KA*LMTD = (M3*H3 - M4*H4)*(1 DQLR)
对于 FMODE = 非设计，使用 KAN 和特征线回到标记 1，直到出现收敛。
确定 M2 和 QPUM
{ M2*H2-M1*H1+M5*H5-QPUM=Q87 M1=M2+M5 QPUM= DH*MH6 MH6 = M2*CN }
M2=(Q87-M5*(H5-H1) ) / (H2-H1-CN*DH)
M1=M2+M5 MH6 = M2*CN QPUM= DH*MH6 M7=M6 QH7=MH7*HH7
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| 性能 | ||
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给定的冷流热量（包括来自泵和排水的热量） |
Q21 | kW |
| 传热 | QT | kW |
| 从热流中输送的热量 | Q34 | kW |
| 传热性能系数 | RPFHX | - |
| 传热 | ||
| 传热系数 * 面积 | KA | kW/K |
| 传热系数 | K | W/m2K |
| 传热面积 | A | m2 |
| 平均对数温差 | DTM | K |
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下端温差 |
DTLO |
K |
| 上端温差 | DTUP | K |
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Alpha 34 数（运行） |
AL34 | W/m2K |
| 组件特定的非设计工况 KA | KACL | kW/K |
| 计算实效（-实际传热/在无限大的情况下的理论最大值） | REFF | - |
| 部分负荷 | ||
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相对蒸汽质量流量（当前蒸汽产量与设计情况下的蒸汽产量之比）。 |
M2M2N | - |
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相对热侧质量流量（当前排气质量流量与设计情况下的排气质量流量之比）。 |
M3M3N | - |
| 周边结果 | - | |
| 循环泵功率 | QPUMP | kW |
| 冷侧入口的体积流量 | VM1 | m3/s |
| 热侧入口的体积流量 | VM3 | m3/s |
| 冷侧出口的蒸汽质量（X） |
X2 |
- |
| 到流 12 中间点的传热 | Q12IP | kW |
| 流 12 中间点温度 | T12IP | °C |
| 流 34 中间点和流 12 中间点之间的温差 | DTIP | K |
| ADAPT / EADAPT 的结果 | RADAPT | - |
| 饱和液体焓值或 max (HSAT,H1) | HLS | kJ/kg |
| 沸腾温度 | TSAT | °C |
| 露点温度 | TDEW | °C |
| 沸腾压力 | PSAT | bar |
| 饱和液体焓值或 max (SSAT, S1) | SLS | kJ/kgK |
在强制循环的情况下使用选项 1或 2，在自然循环的情况下使用选项 3 至 5。
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显示选项 1 |
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显示选项 2 |
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显示选项 3 |
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显示选项 4 |
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显示选项 5 |
点击 >> 组件 70 示例 << 加载示例。