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    组件 84:煤除湿器
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    组件 84:煤除湿器


     

    规格

    管道连接

    1

    进煤口(湿)

    2

    进煤口(干)

    3

    蒸汽出口

    4

    加热蒸汽入口

    5

    加热蒸汽(水)出口

    6

    循环蒸汽进口

    7

    标称煤出口湿度的控制进口

     

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

     

    通用

    组件 84 是流化床煤炭除湿器的模型。

     

    湿煤通过管道 1 被送入组件。煤中的水分(XH2OB)和指定为 XH2O 的水被从煤中提取出来,并被送入再循环蒸汽流(从管道 6 到管道 3)。这里所需的热量从热蒸汽(管道 4)中提取,
    热蒸汽被冷凝后从管道 5 出来。干燥的煤在管道 2 离开组件。

    该组件对各种计算变体有许多设置选项。

    进口处湿煤的属性(质量流量、温度、热值、化学成分)需要在煤管道上指定。

     

    标志 FSPECT 定义了流化床温度 T2 和出口处煤的水分含量的不同计算方法:

    = 0:  P2 来自于 P3_sat 和 特征线 CDT23, PHI2 来自于特征线 CXH2OB, T2 来自特征线 CT2 (设计: T2 = T2N, 因为 M1 / M1N = 1)

    = 1:  给定 P2 或 P6,PHI2 来自特征线 CXH2OB,T2 来自吸收等温线 CSORPTx

    = 2:  给定 P2 或 P6,T2 来自于特征线 CT2(设计:T2 = T2N,因为 M1 / M1N = 1),PHI2 来自吸收等温线 CSORPTx

     

    吸收等温线由一组特征线组成,据此将特定的压力分配给每条特征线作为参数。每条特征线都描述了残余水分作为各自压力下温度的函数。这些特征线包含绝对值(不是指标称值)而且即用于设计也用于非设计情况。
    以下是使用的选项:
    -  不使用(旧模式)
    -  指定 P 和残余水分,计算 T
    -  指定 P 和 T,计算残余水分

    结合焓的特征曲线也必须以绝对值规定,并且在设计情况和部分负荷情况下都要使用。这些特征曲线描述了在相应压力下结合焓与温度的关系。
    需要结合焓来打破水所在的毛细管。这涉及到机械功(变形功),它是不可逆的损失(即不会导致热值的增加)。因此,结合焓导致了能量平衡的实际损失。这显示在结果值 DQBIND 中。

     

    如果残留的水分非常高,流化床就不再稳定。为了考虑到这一点,可以在规格值 XLIM 中指定一个水分的极限值,当超过这个极限值时,就会生成一个错误信息。

     

    质量流量的处理:

    必须始终指定煤的质量流量。

    循环和热蒸汽的质量流量可按以下方式指定:

     

    循环的压力损失和热蒸汽被分别考虑。热蒸汽的压力损失是根据以下公式计算的

    DP45 = DP45N * (M4/M4N) * (M4/M4N) * (V4/V4N),

    其中 M4 是热蒸汽的质量流量,V4 是进口处热蒸汽的比容。"N"指的是各自的设计值。

     

    循环蒸汽的压力损失是流化床的压力损失,它由 2 个份数计算得出(对于 FSPEC = 1):

    另外,也可以从外部指定循环蒸汽的进口压力(FSPECP = 0)。

     

    注意 - 与标称温度有关的特征线

    对于组件 84,有一条特征线 CT2 描述温度标称值。煤炭除湿机出口温度(除湿煤)特征线 CT2,提供比率 T2 / T2N。

    与其它单位不同的是,在其它单位中,转换只通过某个系数进行,因此对商没有影响,而在温度转换中,有一个相加的偏移,商的值因此而改变。

    可以用其它单位(°F,K)来指定这个特征线。

    倾向其它温度单位系统(如°F,K)的用户必须在新的标志 FTNI 中设置所选择的温度单位,Ebsilon 内部计算用的温度单位是 °C。

     

     

    注意:

    能量平衡的生成

    对于这个组件,现在能量平衡的呈现方式有所不同。由于 Ebsilon 中煤和水/蒸汽的焓值有不同的参考点,不能直接比较它们对能量平衡的贡献。

    在第 10 版中,所有的贡献都被转换为煤炭的参考系统(FDBR 多项式)。这种转换的缺点有一些不准确,因为在 FDBR 中,蒸汽被当作理想气体处理。在第 11 版中,不再使用这种转换。取而代之的是,每个部分都在进口处对应相关的参考系统。

    从而可以简单地将进水口的所有贡献相加:

    QSUPP = Q1 + Q4 + Q6 + M1*NCV1

    考虑潜热(M1 * NCV1)也很重要,因为在除湿过程中煤的热值会发生变化。而这是对能量平衡的一个重要贡献。

    在出口处,每一部分都是根据该部分在进口处的参考系统来计算的。因此,出口 3 的蒸汽必须被分成两部分:

    • 煤里面来自水的部分(M2 - M1 的质量流量),必须根据 FDBR 来计算
    • 已经以蒸汽形式进入除湿器的部分(M6),必须根据水/蒸汽表进行计算

    这样,总的输送热量为

    QDEL = Q2 + M2*NCV2 + Q5 + (M1-M2)*H_FDBR_H2O(P3,H3) + M6*H3

    其中 H_FDBR_H2O 是含 100% 水的煤管的焓值。

    由于参考值的改变,结果值 QSUPP 和 QDEL 在第 11 版中有很大不同。

    对于计算的所有其它部分来说,变化是相当小的。

     

    残余湿度的逻辑引脚

    煤的剩余湿度可以通过规格值 XH2OBN 和特征线来计算,也可以通过逻辑连接 7 从外部控制。为此,应用了标志 FXH2OB,它有以下设置:


    用户输入值

    FSPEC

    质量流量处理 

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    必须始终指定煤的质量流量。

    =0: 给定加热蒸汽质量流量 M4,循环质量流量 M6 由能量平衡计算。

    =1: 给定加热蒸汽质量流量 M4 和循环质量流量 M6,可能违反能量平衡。这将显示为结果值 DQVIOL,见注解。

    =2: 给定循环质量流量 M6,加热蒸汽质量流量 M4 由能量平衡计算得出。

    =3:封闭循环,质量流量 M4 和 M6 由质量和能量平衡得出。

    在这种情况下,加热水的质量流量 M5 与煤的水分分离的质量损失相匹配。

    FSPECT

    温度和湿度处理

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: T2 由 T2N 和煤的质量流量特征线 CT2 计算(在设计中 T2 = T2N,因为 M1 / M1N = 1),P2 由蒸汽压力计算, 水分由默认值 XH2OBN 和特征线 CXH2OB 计算(旧模式)。压力,水分来自默认值 XH2OBN 和特征线 CXH2OB(旧模式)。不使用吸收等温线。

    =1: 从外部指定 P2,水分(出煤口)来自默认值 XH2OBN 和特征线 CXH2OB,T2(流化床温度)由 P2,剩余水分和吸收温度计算得到。

    =2: T2 由 T2N 和煤的质量流量特征线 CT2 计算得出(在设计中 T2 = T2N,因为 M1 / M1N = 1)。外部指定 P2,从吸收等温线计算水分。

    FSPECP

    压降的处理   

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: P6 由外部给定(旧模式)

    =1: 压降由 DPFB 和 DPN 计算

    FXH2OBN

    指定标称出煤口湿度的方法

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 由规格 XH2OBN 给定

    =1: 由控制进口 7 的焓值给定

    XH2OBN

    出口 2 处煤的水分含量(标称)

    XLIM

    湿度的极限值(错误信息的阈值)

    FTNI

    在 CT2 中用于计算 T2 / T2N 的单位

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式

    =0: 摄氏度

    =1: 华氏度

    =2: 开尔文

    T2N

    出口 2 处的煤温(标称)

    DT23N

    出煤口和循环蒸汽出口的温差(标称)

    DT5S5N

    过冷度(T5saturated - T5)(标称)

    DP45N

    加热蒸汽的压力损失(标称)

    DPFB

    流化床压力损失(常量)

    DPNFN

    分配挡板的压力损失(标称)

    FMODE

    计算模式 设计/非设计

    如父工况(子工况为可选项)

    表达式 

    =0: 全局

    =1: 局部非设计模式,即总是非设计模式,即使模型是在设计模式下计算。

    M1N        

    煤的质量流量(标称)

    M3N         

    蒸汽出口的质量流量(标称)

    M4N         

    加热蒸汽的质量流量(标称)

    V3N         

    蒸汽出口比容(标称)

    V4N          

    加热蒸汽进口比容(标称)

     蓝色标记的规格值是非设计计算的参考量,由 EBSILONProfessional 在设计工况中计算。

    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。 


    特征曲线

    特征线 1, CXH2OB: 湿度-特征线:  XH2OBO/XH2OBN = f (M1/M1N)

     

         X-轴            1         M1/M1N                         第一点
                            2          M1/M1N                        第二点
                            .
                            N         M1/M1N                         最后一点
     
         Y-轴            1          XH2OB/XH2OBN           第一点
                            2          XH2OB/XH2OBN           第二点
                            .
                            N         XH2OB/XH2OBN           最后一点
     

     

    特征线 2, CT2: T2-特征线:  T2/T2N = f (M1/M1N)

     

         X-轴            1         M1/M1N           第一点
                            2          M1/M1N          第二点
                            .
                            N         M1/M1N          最后一点
     
         Y-轴            1          T2/T2N             第一点
                            2          T2/T2N             第二点
                            .
                            N         T2/T2N             最后一点
     

     

    特征线 3, CDT23: DT23-特征线:  DT23/DT23N = f (M1/M1N)

     

         X-轴            1         M1/M1N                      第一点
                            2          M1/M1N                     第二点
                            .
                            N         M1/M1N                     最后一点
     
         Y-轴            1          DT23/DT23N               第一点
                            2          DT23/DT23N               第二点
                            .
                            N         DT23/DT23N               最后一点
     

     

    特征线 4, CDT5S5: DT5S5-特征线:  DT5S5/DT5S5N = f (M1/M1N)

     

         X-轴            1         M1/M1N                             第一点
                            2          M1/M1N                            第二点
                            .
                            N         M1/M1N                            最后一点
     
         Y-轴            1          DT5S5/DT5S5N                  第一点
                            2          DT5S5/DT5S5N                  第二点
                            .
                            N         DT5S5/DT5S5N                  最后一点
     

     

     

    CSORPT1 至 CSORPT4 - 吸收等温线

    该特征线表示流化床温度(= T2),取决于煤的残留水分。因此,有可能为不同的压力水平指定不同的吸收等温线。

    X-值:残留水分(出口煤中的绝对值 XH2OB)

    y-值:流化床温度(出煤口温度的绝对值 T2)

    参数:压力水平(出煤口的压力 P2 的绝对值)

     

    CBIND1 至 CBIND4 - 结合焓

    该特征线描述了取决于煤的残余水分的结合焓(见上文)。因此,有可能为不同的压力水平指定不同的吸收等温线。

    X-值:残留水分(出口煤中的绝对值 XH2OB)

    y-值:结合焓(绝对值)

    参数:压力水平(出煤口的压力 P2 的绝对值)


    物理应用

    方程式

    设计工况

    (模拟标志:

    GLOBAL = 设计工况

    FMODE = GLOBAL)

     

    XH2OBO  =    XH2OBN   *f (M1/M1N)   来自特征线 1

    T2=                    T2N      * f (M1/M1N)   来自特征线 2

    DT23 =              DT23N  * f (M1/M1N)   来自特征线 3

    DT5S5=            DT5S5N * f (M1/M1N)   来自特征线 4

     

    F1 = (M4/M4N ** 2) * (V4N/V4)

     

    组份和质量流量管道 2:

          通过除湿状态 1 到参考湿度 FE2 状态 2 的平衡 (除湿质量流 MFE)

     

    M2 = M1-MFE                            

     

    M3 = M6+MFE                           

     

    如果 FSPEC = 2 那么 {

         M4 = (M2*H2-M1*H1+MFE*H3-D6*(H6-H3))/(H4-H5)                                

    }

     

    M5 = M4                                   

    如果 FSPEC = 0 那么 {

       M6  =  (M2*H2-M1*H1-M4*(H4-H5)+MFE*H3)/ *(H6-H3)                                                                             

    }

     

    P3 = P3SATT(T2-DT23)                         

     

    P1 = P3                                                     

     

    P2 = P3                                                     

     

    DP45  = DP45N* F1

    P5 = P4 DP45                                         

     

    H2 = H2(T2,P2, 组份)                

     

    H3 = H3(T3,P3)                              

     

    H5 = H5(T5,P5)                              

                                                                                                                      

     

     

      

     


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