Bauteil 63: Entgaser (erweitert)

In diesem Thema

Bauteil 63: Speisewasserbehälter / Entgaser (erweitert)

Vorgaben

Leitungsanschlüsse
1	Kondensateintritt
2	Speisewasseraustritt
3	Anzapf-/Heizdampfeintritt
4	Sekundärseitiger Kondensateintritt
5	Brüdenverlust
6	Zusätzlicher Heizdampf (Stützdampf)
7	Heizwasser
8	Bypassdampf

Allgemeines Vorgabewerte Verwendete Physik Bauteilform Beispiel

Allgemeines

Bauteil 63 ist ein Bauteil für die Simulation der unterschiedlichen Betriebs- und Regelzustände eines Speisewasserbehälters oder eines Entgasers.

Bauteil 63 simuliert die Betriebsbedingungen, die durch die Variable FSPEC festgelegt werden:

Vorwärmung mit Anzapfdampf ODER Stützdampf, Anzapfdruck von außen gegeben (FSPEC=1)
Vorwärmung mit Anzapfdampf bei reinem Gleitdruckbetrieb (FSPEC=2)

Vorwärmung mit Heizwasser und Stützdampf bei Gleitdruckbetrieb (FSPEC=3, kann auch im Auslegungsmodus verwendet werden. Bei Überschreitung von M7MAX
wird Stützdampf über Anschluss 6 gezogen)
Vorwärmung mit Heizdampf und Stützdampf bei durch den Behälter bestimmten Heizdampfdruck (FSPEC=4)

Vorwärmung mit Heizdampf und/oder Stützdampf bei Festdruckbetrieb (FSPEC=5)
Vorwärmung mit Heizdampf und/oder Stützdampf bei durch Bypassdampf vorgegebenem Gleitdruck (FSPEC=6)
Vorwärmung mit Heizwasser und/oder Heizdampf , wenn Heizwasserbedarf >Heizwasser (max) bei Gleitdruck (FSPEC=7)

Bedingung an Anschlusspunkt 2 wird immer mit Zustand H'(P2) angenommen. Dies wird auch angenommen, wenn die Energiebilanz des Speisewasserbehälters / Entgasers nicht geschlossen werden kann, weil z.B. die Enthalpie des Aufwärmediums zu klein ist. Dann erscheint eine Fehlermeldung "Energiebilanz verletzt".

Wenn kein Stützdampf für Betriebszustand 1 in Teillastbetrieb verwendet wird, muss PMIN (oder analog TMIN) auf 0.01 (minimal zulässiger Druck) gesetzt werden.

Vorgabewerte

FMODE	BerechnungsmodusWie im Elternverzeichnis (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: Global =1: lokale Teillast =-1:lokale Auslegung
FSPEC	Schalter für Vorgaben Wie im Elternverzeichnis (Unterprofil nur optional) Ausdruck =1 : Gleitdruck zwischen PMIN und PN, M3 (falls P3>=P2) oder M6 setzen. =2: immer Gleitdruck, immer M3 setzen =3: P2 intern gegeben, M7 berechnet und M6, falls M7 > M7MAX =4: M3 gegeben, P2 berechnet; wenn >PMAX M8 setzen, wenn <PMIN M6 setzen =5: P2=P2N (konstant), M3 von außen gegeben, entweder M6 oder M8 setzen =6: P2=P8, M3 von außen gegeben, entweder M6 oder M8 setzen =7: P2=P3 (Gleitdruck), M7 berechnet und M3, wenn M7>M7MAX (weitere Informationen siehe weiter unten)
FPT	Schalter für Verwendung von Druck- oder Temperaturwerten Wie im Elternverzeichnis (Unterprofil nur optional) Ausdruck =0: Verwendung von PN, PMIN, PMAX; (TN, TMIN, TMAX Werte Pseudovariablen) =1: Verwendung von TN, TMIN, TMAX; (PN, PMIN, PMAX Werte Pseudovariablen)
PN	Druck im Behälter (nominal)
PMIN	Mindestdruck im Behälter
PMAX	Höchstdruck im Behälter
TN	Temperatur im Behälter (nominal)
TMIN	Mindesttemperatur im Behälter
TMAX	Höchsttemperatur im Behälter
M7MAX	Maximaler Heizwassermassenstrom (bei Erreichen von M7MAX wird die Heizdampfleitung 3 oder Stützdampfleitung 6 geöffnet)
M5	Brüdenverlust
M3N	Heizdampf-Massenstrom (nominal)
M5N	Entgasungsmassenstrom (nominal)
M6N	Zusatz-Heizdampf-Massenstrom (nominal)
M7N	Heizwasser-Massenstrom (nominal)

Generell sind alle sichtbaren Eingaben erforderlich. Häufig werden jedoch Standardwerte zur Verfügung gestellt.

Für weitere Informationen über die Farbe der Eingabefelder und ihre Beschreibungen siehe Komponenten bearbeiten\Vorgabewerte

Für weitere Informationen über Auslegung vs. Teillast und Nominalwerte siehe Allgemeines\Nominalwerte übernehmen

FSPEC

Im Folgenden werden die verschiedenen Optionen für FSPEC detaillierter beschrieben.

FSPEC = 1:

mit Anzapfdampf oder Stützdampf (Anzapfdruck von außen gegeben)

Auslegungsfall:
- Behälterdruck = PN, Anzapfdampfmenge aus der Energiebilanz
Teillastfall: Gleitdruck zwischen PMIN und PN
- Behälterdruck = PN, wenn PN < Anzapfdampfdruck, Anzapfdampfmenge aus der Energiebilanz
- Behälterdruck = Anzapfdampfdruck, wenn PMIN < Anzapfdampfdruck < PN, Anzapfdampfmenge aus der Energiebilanz
- Behälterdruck = PMIN, wenn Anzapfdampfdruck < PMIN, Anzapfdampfmenge = 0, Stützdampfmenge aus der Energiebilanz

FSPEC = 2:

mit Anzapfdampf, immer Gleitdruckbetrieb

Auslegungsfall:
- Behälterdruck = Anzapfdampfdruck, Anzapfdampfmassenstrom aus der Energiebilanz
Teillastfall:
- Behälterdruck = Anzapfdampfdruck, Anzapfdampfmassenstrom aus der Energiebilanz

FSPEC = 3:

mit Heizwasser und Stützdampf für Gleitdruck

Auslegungsfall:
- Druck im Behälter = PN, Heizwassermenge aus der Energiebilanz
Teillastfall:
Berechnung von H2MIN mit Heizwassermenge = 0,
H2MAX mit Heizwassermenge = M7MAX
- wenn H2MAX < H'(PMIN)
  Druck im Behälter = PMIN und Heizwassermenge = M7MAX (maximal möglich),
  Stützdampfmenge aus der Energiebilanz
- wenn H2MIN < H'(PMIN)
  Druck im Behälter = PMIN und Stützdampfmenge = 0, Heizwassermenge aus der
  Energiebilanz
- wenn H2MIN >= H'(PMIN)
  Berechnung des Behälterdrucks, P(Bilanz) aus der Energiebilanz mit der Heizwassermenge = 0 und Stützdampfmenge = 0

FSPEC= 4:

mit Heizdampf und Stützdampf bei durch den Behälter bestimmten Heizdampfdruck, Heizdampfmassenstrom von außen gegeben

Auslegungsfall:
- Behälterdruck = PN, Anzapfdampfmenge aus der Energiebilanz
Teillastfall:
Berechnung des Behälterdrucks, P(Bilanz) aus der Energiebilanz mit Anzapfdampfmenge entsprechend Eingabe
- wenn PMIN <= P(Bilanz) <= PMAX
  Behälterdruck = P(Bilanz) und Menge des Stützdampfs = 0 und Menge des Bypassdampfs = 0
- wenn PMIN > P(Bilanz)
  Behälterdruck = PMIN und Stützdampfmenge aus Energiebilanz sowie Bypassdampfmenge = 0
- wenn PMAX < P(Bilanz)
  Behälterdruck = PMAX und Stützdampfmenge = 0 sowie Bypassdampfmenge aus der Energiebilanz

FSPEC=5:

mit Heizdampf und/oder Stützdampf bei Festdruckbetrieb

Auslegungsfall:
- Behälterdruck = PN
- Anzapfdampfmenge von außen gegeben
- Stützdampfmenge aus der Energiebilanz
Teillast:
- Berechnung einer fiktiven Austrittsenthalpie H_TEST aus der Energiebilanz ohne Stützdampf und ohne Bypassdampf
- wenn HTEST < H'(PN)
  Berechnung der Stützdampfmenge aus Energiebilanz, Bypassdampfmenge = 0
- wenn HTEST = H'(PN)
  Stützdampfmenge = 0, Bypassdampfmenge = 0
- wenn HTEST > H'(PN)
  Berechnung der Bypassdampfmenge aus Energiebilanz, Stützdampfmenge = 0

FSPEC=6:
mit Heizdampf und/oder Stützdampf bei durch Bypassdampf vorgegebenem Gleitdruck

Alle Fälle:
- Behälterdruck = P8
- Anzapfdampfmenge von außen gegeben
- Bypassdampfmenge aus der Energiebilanz

Bisher wurde sowohl der Modus FSPEC=2 als auch mit FSPEC=3 als „Gleitdruck“ bezeichnet. Jedoch wird nur bei FSPEC=2 der Druck von der Anzapfleitung (Anschluss 3) übernommen, während bei FSPEC=3 zwar variabel ist, aber vom Bauteil selbst berechnet wird. Deshalb wurde jetzt ein neuer Modus FSPEC=7 implementiert mit folgenden Eigenschaften:

der Behälterdruck (und damit auch der Druck des Speisewasseraustritts auf Leitung 2) ergibt sich in allen Lastfällen durch den Anzapfdruck
von Anschluss 3

die Erwärmung erfolgt – soweit es möglich ist – durch das Heizwasser an Anschluss 7. Falls dies nicht möglich ist (keine Leitung angeschlossen oder Temperatur zu niedrig) oder nicht ausreicht (nachdem der Heizwassermassenstrom seinen Maximalwert von M7MAX erreicht hat), wird für die (restliche) Erwärmung Heizdampf von Anschluss 3 verwendet.

FSPEC=7: Gleitdruckbetrieb

Alle Fälle:
- der Behälterdruck (und damit auch der Druck des Speisewasseraustritts auf Leitung 2) ergibt sich in allen Lastfällen durch den Anzapfdruck von Anschluss 3
  (Gleitdruck)
- die Erwärmung erfolgt – soweit es möglich ist – durch das Heizwasser an Anschluss 7. Falls dies nicht möglich ist (keine Leitung angeschlossen oder Temperatur zu niedrig) oder nicht ausreicht (nachdem der Heizwassermassenstrom seinen Maximalwert von M7MAX erreicht hat), wird für die (restliche) Erwärmung Heizdampf von Anschluss 3 verwendet.

Verwendete Physik

Alle Betriebsfälle
	wenn FPT=1, dann { TN = f'(PN) TMIN = f'(PMIN) TMAX = f'(PMAX) } IPAD= 0

Betriebszustand 1
Vorwärmung mit Anzapfdampf (Anschluss 3)
ODER Stützdampf (Anschluss 6)

P2 = PN (1)
wenn GLOBAL = Teillast, dann
{

   wenn P2 < PMIN, dann
            {
            P2     = PMIN                              (1)
            IPAD = 0
            }
    wenn H3 < H2, dann
            {
            P2     = PMIN                              (1)
            IPAD = 1
            }
}

P1 = P2                                                 ( 3)
P4 = P2                                                 (4)
P5 = P2                                                 (5)
P7 = P2                                                (16)
P8 = P3                                                 (6)

T2 = f'(P2)
T5 = T2
H2 = f' (P2)                                             (7)
H5 = f''(P2)                                             (8)
H8 = H3                                                  (9)
M5 = M5                                                 (13)
M8 = 0                                                    (15)

M7 = 0                                                  (14)
wenn IPAD = 0 , dann
{

M3 =M5*(H5-H2)+M1*(H2-H1)+M4*(H2-H4)+M7*(H2-H7)/(H3-H2)          (12)
M6   = 0                                              (11)
}
sonst
{
M6 = (M5*(H5-H2)+M1*(H2-H1)+M4*(H2-H4)+M7*(H2-H7)/(H7-H2)          (12)
M3 = 0               (11)
}

M1+M3+M4+M6+M7 = M2+M5+M8          (10)

Betriebszustand 2
Vorwärmung mit Anzapfdampf (Anschluss 3)
bei reinem Gleitdruckbetrieb

P2 = P3                                                 (1)
P1 = P2                                                 (3)
P4 = P2                                                 (4)
P5 = P2                                                 (5)
P7 = P2                                                 (16)
P8 = P3                                                 (6)

T2 = f'(P2)
T5 = T2
H2 = f'(P2)                                               (7)
H5 = f''(P2)                                              (8)
H8 = H3                                                  (9)
M5 = M5                                                (13)

M6 = 0                                                   (11)
M7 = 0                                                   (14)
M8 = 0                                                   (15)

M3 = (M5*(H5-H2)+M1*(H2-H1)+M4*(H2-H4)+M7*(H2-H7)/(H3-H2)         (12)

M1+M3+M4+M6+M7 = M2+ M5+M8 (10)

Betriebszustand 3
Vorwärmung mit Heizwasser (Anschluss 7)
UND Stützdampf (Anschluss 6) bei Gleitdruckbetrieb

wenn GLOBAL = Auslegung, dann
         {
         P2 = PN                                       (1)
         KFall = 2
         }

sonst
        {
         HMIN = f'(PMIN)
         DH2MIN = (M1*H1+M4*H4-M5*H5)/(M1+M4-M5)
         DH2MAX=(M1*H1+M4*H4-M5*H5+M7MAX*H7) /(M1+M4M5+M7MAX)

         wenn DH2MAX < H'(PMIN) dann
         {
            P2 = PMIN                                         (1)
            KFall = 1
         }

         wenn DH2MIN < H'(PMIN) dann
         {
            P2 = PMAX                                      (1)
            KFall = 2
         }

         wenn DH2MIN >= H'(PMIN) dann
        {
            HX2 = (M1*H1+M4*H4-M5*H5)/(M1+M4-M5)
            P2 = f' (HX2)                                    (1)
            KFall = 3
        }
        }
P1 = P2                                                 (3)
P4 = P2                                                 (4)
P5 = P2                                                 (5)
P7 = P2                                                (16)
P8 = P3                                                 (6)

T2 = f'(P2)
T5 = T2
H2 = f' (P2)                                              (7)
H5 = f''(P2)                                              (8)
H8 = H3                                                  (9)
M3 = 0                                                   (11)
M5 = M5                                                (13)

M8 = 0                                                   (15)

wenn H7>H2, dann
    {
    M7MAX=0
    }

wenn KFall = 1, dann
    {
    M7   = M7MAX                                    (14)
    M6 = (M5*(H5-H2)+M1*(H2-H1)+M4*(H2-H4)+M7*(H2-H7)/(H6-H2)   (12)
     }

wenn KFall = 2, dann
    {
    M7 = (M5*(H5-H2)+M1*(H2-H1)+M4*(H2-H4))/(H7-H2)                  (14)
    wenn M7>M7MAX, dann
    {
    M7=M7MAX
    }
    M6   = 0                                               (11)
    }

wenn KFall = 3 dann
    {
    M7 = 0                                                (14)
    M6 = 0                                                (11)
    }

M1 + M3 + M4 + M6 + M7 = M2 + M5 + M8 (10)

Betriebszustand 4
Vorwärmung mit Heizdampf (Anschluss 3)
und Stützdampf (Anschluss 6) bei durch den Behälter bestimmten Heizdampfdruck

wenn GLOBAL = Auslegung, dann
{
P2 = PN (1)
KFall = 0
}

sonst
{
HMIN = f' (PMIN)
HMAX = f' (PMAX)
M2 = M1+M3+M4-M5
HX2 = (M1*H1+M3*H3+M4*H4-M5*H5)/M2

wenn HX2 < HMIN dann
      {
      P2 = PMIN                                                 (1)
      KFall = 1
      }

wenn HX2 > HMAX dann
       {
       P2 = PMAX                                              (1)
       KFall = 2
       }

wenn HMIN<=HX2 <= HMAX , dann
        {
        P2 = f' (HX2)                                          (1)
        KFall = 3
        }
  }

P3   = P2                                                (3)
P1   = P2                                                (2)
P4   = P2                                                (4)
P5   = P2                                                (5)
P7   = P2                                                (16)
P8   = P3                                                (6)

T2 = f'(P2)
T5 = T2
H2 = f' (P2)                                             (7)
H5 = f''(P2)                                             (8)
H8 = H3                                                  (9)
M5 = M5                                                 (13)
M7 = 0                                                    (14)

wenn KFall = 0, dann
{
       wenn H3>H2, dann
           {
           M3=(M5*(H5-H2)+M1*(H2-H1)+M4*(H2-H4)+M7*(H2-H7)/(H3-H2)                             (12)
            }
         sonst
           {
            M3 = 0                                             (12)
           }
         M6 = 0                                                (11)
}

wenn KFall = 1, dann
{
        wenn H6>H2, dann
        {
        M6=(M5*(H5-H2)+M1*(H2-H1)+M4*(H2-H4)+M7*(H2-H7)+M3*(H2-H3)/(H6-H2)             (11)
        sonst
        {  M6 = 0                                           (11)
        }
        M8 = 0                                               (15)
}

wenn KFall = 2, dann
{
         wenn H3>H2, dann
         {
         M33 = (M5*(H5-H2)+M1*(H2-H1)+M4*(H2-H4+M7*(H2-H7) / (H3-H2)
         }
         sonst
            {
            M33 = 0
            }
            M6 = 0
            M8 = M3-M33                            (15)
}

wenn KFall = 3, dann
{
M6 = 0 (11)
M8 = 0 (15)

}

M1+M3+M4+M6+M7= M2+M5+M8 (10)

Betriebszustand 5

Vorwärmung mit Heizdampf (Anschluss 3)
und/oder Stützdampf (Anschluss 6) bei Festdruckbetrieb

wenn GLOBAL = Auslegung, dann
{
P2 = PN (1)
KFall = 1
}
sonst
{
M2 = M1+M3+M4-M5
HX2 = (M1*H1+M3*H3+M4*H4-M5*H5) / M2

wenn HX2 < H'(PN) dann { KFall = 1 }
wenn HX2 > H'(PN) dann { KFall = 2 }
wenn HX2 = H'(PN) dann { KFall = 3 }
}

P3   = P2                                               (3)
P1   = P2                                               (2)
P4   = P2                                               (4)
P5   = P2                                               (5)
P7   = P2                                              (16)
P8   = P3                                               (6)

T2 = f'(P2)
T5 = T2
H2 = f' (P2)                                             (7)
H5 = f''(P2)                                              (8)
H8 = H3                                                  (9)
M5 = M5                                                (13)
M7 = 0                                                   (14)

wenn KFall = 1, dann
     {
     wenn H6>H2, dann
     {
     M6 = (M5*(H5-H2)+M1*(H2-H1)+M4*(H2-H4)+M7*(H2-H7)+M3*(H2-H3)/(H6-H2)       (11)
     }
     sonst
    {
     M6 = 0                                       (11)
     }
     M8 = 0                                       (15)
      }

wenn KFall = 2, dann
      {
       wenn H3>H2, dann
      {
      M33 = (M5*(H5-H2)+M1*(H2-H1)+M4*(H2-H4+M7*(H2-H7)/(H3-H2)
      }
      sonst
      {
       M33 = 0
      }
      M6 = 0                                          (11)
      M8 = M3-M33                               (15)
     }

wenn KFall = 3, dann
      {
       M6 = 0                                         (11)
       M8 = 0                                         (15)
      }

M1 + M3 + M4 + M6 + M7 = M2 + M5 + M8                                   (10)

Betriebszustand 6

Vorwärmung mit Heizdampf (Anschluss 7) und/oder Stützdampf bei durch Bypassdampf (Anschluss 8) bestimmten Gleitdruck

P2   = P8                                                (1)
P3   = P2                                               (3)
P1   = P2                                               (2)
P4   = P2                                               (4)
P5   = P2                                               (5)
P7   = P2                                               (16)

wenn H3>H2, dann
    {
    M33 = (M5*(H5-H2)+M1*(H2-H1)+M4*(H2-H4+M7*(H2-H7)/(H3-H2)
    }
    sonst
    {
    M33 = 0
    }
M6 = 0                                                 (11)
M8 = M3-M33                                      (15)

M1 + M3 + M4 + M6 + M7 = M2 + M5 + M8 (10)

Betriebszustand 7
Vorwärmung mit Heizwasser (Anschluss 4) / Anzapfdampf (Anschluss 3)
bei Gleitdruckbetrieb

M6 = 0                                                   (11)
M7 = (M5*(H5-H2)+M1*(H2-H1)+M4*(H2-H4))/(H7-H2)                  (14)
    wenn M7>M7MAX, dann
    {
    M7=M7MAX
    }

M6 = 0 (11)

M8 = 0 (15)

M3 = (M5*(H5-H2)+M1*(H2-H1)+M4*(H2-H4)+M7 *(H2-H7)/(H3-H2) (12)

M1+M3+M4+M6+M7 = M2+ M5+M8 (10)

Bauteilform

Form 1

Beispiel

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