ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Программирование теплового расчета нефтенагревательных печей из "Программирование проектных расчетов" Одним из сложных и часто встречающихся расчетов является тепловой расчет печей. На примере этого расчета удобно проследить действия программиста на всех этапах программирования. Теоретические основы этого расчета давно разработаны. Созданы и успешно применяются на практике соответствующие методы. Общей чертой этих методов является их приспособленность к ручному счету. Расчет требует использования таблиц термодинамических параметров газов, ряда номограмм и ведется методом последовательных приближений. Такая приспособленность расчета к ручному счету делает необходимым этап разработки алгоритма расчета. [c.42] В расчете системы печь — воздухоподогреватель, задаваясь конструкцией воздухоподогревателя и температурой уходящих газов, определяют температуру нагретого воздуха и необходимую температуру газов на выходе из конвекционной части печи, а также расход топлива в печи. [c.43] Целесообразность именно такой постановки задачи объясняется тем, что на практике применяется ограниченное количество конструкций и размеров воздухоподогревателей. При этом каждый конкретный воздухоподогреватель выбирается в зависимости от тепловой нагрузки печи. Вместе с тем в расчете воздухоподогревателей фигурируют эмпирически устанавливаемые для каждого тина параметры, как например, живое сечение дымовых газов и воздуха, не поддающиеся математическому определению. Обычно общая тепловая нагрузка нечи известна заранее и потому выбор типа воздухоподогревателя не вызывает затруднений. [c.43] Составим уравнения для определения необходимых параметров. [c.43] Ке — коэффициенты теплонотерь в окружающую среду радиантной камерой, камерой конвекции и воздухоподогревателем. [c.44] Ггг и воздуха при температуре Гв , ккал/нм град. Остальные обозначения прежние. [c.45] Гв —температура воздуха на входе в воздухоподогреватель, К Срт , — теплоемкость воздуха при температуре Т ккал1нм - град. [c.45] Величина эффективной лучевоспринимающей поверхности Ив зависит от расстояния между трубами и их диаметра, рядности экрана, степени экранирования и коэффициента избытка воздуха. Производя расчеты, конструкторы пользуются графическим заданием этих зависимостей. [c.48] расчет нефтенагревательной печи описывается полученными из физических соображений уравнениями (23)—(30). Для завершения алгоритма расчета остается выбрать методику решения этих уравнений. Система уравнений состоит из довольно сложных трансцендентных уравнений. Однако физические соображения позволяют предполагать, что нри известных конструктивных параметрах нечи обязательно существует определенное решение системы. Можно также предполагать, что это решение единственное, однако в каждом сомнительном случае, вообще говоря, можно проверить наличие и других решений. [c.49] Метод линейной интерполяции основывается на том известном из математического анализа факте, что если непрерывная, заданная на некотором промежутке [а, 6] функция / (х) имеет на концах этою нромен утка значения разных знаков, то внутри этого промежутка имеется хотя бы одно значение аргумента, при котором функция обращается в нуль. Это значение аргумента называется корнем уравнения f (х) = О и в геометрической интериретации является абсциссой точки пересечения графика функции / (х) с осью абсцисс. [c.50] Пусть функция / (х) на концах промежутка [а, Ь] имеет значения / (а) и / Ъ) разных знаков. [c.50] Теперь вычислим значение функции / (х1) в этох точке. В зависимости от знака будем искать значение корня либо в промежутке от а J o XI, если / (а) и / (жх) оказываются разных знаков, либо в промежутке от XI до Ь, если / (Ь) ж f хг) будут разных знаков. О знаках функции в разных точках легко судить по знаку произведения значений функции в этих точках. [c.50] Теперь для окончательной разработки алгоритма расчета печи остается получить расчетные формулы, выражающие зависимость термодинамических параметров газов от температуры, и формулы, позволяющие определить эффективную лучевоснринимающую поверхность Hs в расчете радиантной камеры нечи. [c.51] Вообще задача замены экспериментальных зависимостей или табличных данных уравнением некоторой кривой линии называется задачей аппроксимации функциональной зависимости. Иными словами, задача аннроксимации сводится к составлению уравнения кривой линии, которая должна проходить через заданные таблицей или графиком точки. Очень часто уравнение такой линии ищется в виде полинома (многочлена) некоторой степени. [c.51] что аппроксимация зависимостей ищется в виде полиномов, объясняется прежде всего свойствами этого вида функций, которые хорошо изучены. К одному из полезных свойств полиномов относится сравнительная простота вычислений его значения нри заданном аргументе. Способ вычисления значения многочлена нри определенном значении аргумента был разобран выше. [c.51] Заданное табличное значение почти совпадает с вычисленным, что свидетельствует о пригодности найденного полинома для аппроксимации функции и на участке от О до 500° С. Подобным же образом можно проверить его пригодность и в любых других промежуточных точках. [c.52] Составив схему расчета, получим обобщенный алгоритм расчета печи. [c.54] Вернуться к основной статье