Simulační model tepelného výměníku
Title Alternative:Simulation Model of Heat Exchanger
Loading...
Date
2014
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Technická Univerzita v Liberci
Abstract
Náplní práce je tvorba simulačního modelu regeneračního ohříváku napájecí vody používaného v kondenzačních elektrárnách. Úvodní kapitola popisuje význam použití regeneračních ohříváků, jejich umístění v elektrárně a konstrukční provedení. Jedná se o tepelný výměník, ve kterém pára odebraná z turbíny ohřívá v trubkách proudící napájecí vodu. V teoretické části je probrána problematika předávání tepla zdrojového média ohřívané tekutině. V oblasti prostupu tepla je velmi významným parametrem součinitel přestupu tepla. Proto jsou v práci obsaženy vybrané empirické vztahy, dle kterých je možné hodnotu součinitele přestupu tepla stanovit. V hlavní části zprávy je sestaven matematický model regeneračního ohříváku podle různých přístupů. Metoda nazvaná moving boundary je založena na rozdělení výměníku do tří zón, a to dle skupenství zdrojového média. Zóny nemají pevně dané hranice a jejich délky patří mezi stavové veličiny. Dalším přístupem je metoda rozložených parametrů. Ta uvažuje o rozdělení výměníku do jednotlivých elementů. V rámci každého elementu pak předpokládá konstantní hodnoty charakteristických veličin. Popsán je také přístup založený na iterační metodě.
 V prostředí Matlab je realizován simulační model vycházející z metody rozložených parametrů. Model se vyznačuje širokou pracovní oblastí a dobrou robustností. Pro kontrolu simulačních výsledků je realizován i model využívající iterační metodu. Jeho předností je jednoduchost. Oproti modelu s rozloženými parametry ale nepopisuje dynamiku výměníku, a to v některých úlohách limituje jeho použití.
 Práce je součástí projektu Prediktivní řídicí systém pro zlepšení stability a zvýšení účinnosti elektrárenských bloků (TA02020109). Výstupní model regeneračního ohříváku se podílí na sestavení simulačního modelu kompletního elektrárenského kotle. Nezávislost na skupenství obou proudících médií však dává modelu s rozloženými parametry možnost využití i při uvažování o jiných tepelných výměnících.
Description
74 s., 4 s. příl. :obr., tab., grafy +CD ROM
Subject(s)
simulation models, heat exchangers, simulační modely, výměníky tepla