Счетно-аналитическое устройство для расчета теплообменных аппаратов

 

Союз Советских

Ссщивлксткческкк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ в >741278 (6 I ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 080278 (21) 2578525/18-24 с присоединением заявки No (23) Приоритет—

Опубликовано 1506,80. Бюллетень Мо 22

Дата опубликования описания 180680 (51)М. Кл.2

G 06 G 1/14

Государственный комитет

СССР по дев ам изобретен и и и открытий (53) УДК 681.14 (088. 8) (72) Автор изобретения

М.M. Апарцев (71) Заявитель

Производственное объединение по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанции и сетей (54) СЧЕТНО-АНАЛИТИЧЕСКОЕ УСТРОИСТВО

ДЛЯ РАСЧЕТА ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ

Изобретение относится к области вычислительной техники, а именно к счетно-аналитическим механическим устройствам, предназначенным для рас- 5 чета тепловой производительности и параметров работы теплообменных аппаратов, например, отопительно-вентиляционных калориферных установок, в которых греющим теплоносителем является горячая вода.

Известно счетное устройство, содержащее корпус со шкалами и движка-. ми, которые имеют возможность переме- 5 щения по направляющим, и кроме того, шарнирно связаны между собою жесткими прямолинейными рейками. Однако на таком устройстве нельзя производить вычислений, связанных с решением сложных экспоненциальных зависимостей с большим числом переменных величин, например, зависимостей, связывающих расходные и температурные параметры греющего и нагреваемого тепло- 25 носителей с теплотехнической характеристикой теплообменного аппарата, на основе которых определяется его тепловая производительность и физические параметры его работы (1). 30

Наиболее близким техническим решением к данному является счетно-аналитическое устройство, содержащее планшет, на котором расположены первые группы направляющих элементов, снабженных шкалами, тяг и движков с фиксаторами, каждый из которых размещен в соответствующем направляющем элементе и кинематически соединен с соответствующей тягой (2).

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие при выполнении расчетов.

Цель изобретения заключается в ускорении расчетов.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемое устройство введены вторые группы направляющих элементов, тяг и движков с фиксаторами, приводы и две взаимно перпендикулярные визирные нити, которые расположены над номограммой, прикрепленной к поверхности планшета, и каждая из которых соединена с соответствующим приводом, каждый движок второй группы размещен в направляющем элементе той же группы и кинематически соединен с соответствующей тягой второй группы, причем одна из визирчых ни741278 тей жестко соединена с первым движком второй группы, и первый и второй направляющие элементы первой группы, а также визирные нити выполнены с возможностью поступательного перемещения.

На чертеже показано предлагаемое устройство, общий вид.

Устройство содержит планшет 1, на котороМ расположены направляющие элементы 2-6 первой группы, снабженные шкалами, обозначенными индексами искомых и задаваемых величин:

Š— массовый расход нагреваемого воздуха;

М вЂ” модуль температурного градиента теплообменного процесса;

Š— численный параметр тепловой характеристики теплообменного аппарата; дТ вЂ” температурный перепад греющей воды;

N — шкала без делений или немая1 шкала

Первый и второй направляющие элементы 3, 4 снабжены указателями 7, 8 шкал 9,10 и выполнены с возможностью поступательного перемещения.

В каждом направляющем элементе первой группы размещен соответствующий движок 11 первой группы с фиксатором 12 и шарнирной головкой 13, в каждой из которых установлена соответствующая тяга первой группы 14, 15.

На планшете расположена вторая группа направляющих элементов 16-20, снабженных шкалами, обозначенными индексами задаваемых и искомых величин:

ЬС вЂ” температурный перепад нагреваемого воздуха;

9 — тепловая производительность теплообменного аппарата;

G — массовый расход греющей води;

Z массовый расход нагреваемого воздуха; аТ вЂ” температурный перепад греющей воды, определяющий ее расход.

В каждом направляющем элементе > второй группы размещен соответствующий движок 21 второй группы с фиксатором 22 и шарнирной головкой 23, в каждой иэ которых установлена соответствующая тяга 24, 25 первой группы °

На планшете 1 с помощью роликов

26 установлены две взаимно перпендикулярные визирные нити 27, 28 каждая иэ которых соединена с соответствующим приводом 29, 30, Обе виэирные нити 27,28 выполнены с возможностью поступательного перемещения и располо

meara над,номограммой, которая образована: семейством вертикальных прямых линий 31, отходящих от равномерной шка р а t2p

Тепловая производительность и параметры работы калориферной установки определяются на счетно-аналитическом

З5 устройстве последовательным выполнением следующих операций.

Проверяется соответствие шкалы

IlZ ll ll+ ° 1 tlgit и Il+Tt а такР I t же номограммы заданному типу калориФеров и при необходимости производится замена несоответствующих шкал.

Проверяется соответствие расстояния между направляющими элементами первой группы 3, 4 N и М заданному типу калориферов и, при не45 обходимости, эти направляющие элементы передвигаются параллельно самим себе на соответствующее расстояние.

Движки 11 на направляющих элементах 2, 19 при помощи фиксаторов 12, 5О .22 закрепляются,на отметках прилегающих шкал Е -и Е. -, соответствующих заданному расходу воздуха.

Движки 11 на направляющих элементах 6 и 20 при помощи фиксаторов 12, 22 закрепляются на отметках прилегающих шкал .аТ и аТ, соответствующих заданному перепадУ температуры греющего теплоносителя. При этом движок

11 направляющего элемента 3 занимает строго определенное положение, в котором он закрепляется при помощи фиксатора 12. Этим фиксируется промежуточный результат расчета, отображающий математическое взаимодействие величий расхода воздуха (Z ) и температурного

65 греющего теплоносителя (аТ) .

10 !

30 лы среднетемпературного напора на входе в теплообменный аппарат, обочнач ной индексом д, по нижней стороне номограммы; семейством горизонтальных прямых

32, образованных логарифмической шкалой, прилегающей к направляющему элементу 16 и определяющий температурный перепад в воздушном тракте калориферной установки; семейством кривых линий 33 Функциональной шкалы, определяющих модуль градиента калориферной установки М, величины которых вынесены на правую и верхнюю сторону номограммы.

Одна иэ взаимно перпендикулярных виэирных нитей 28 жестко соединена с первым движком 21 второй группы.

На приводах 29, 30 нанесены соответственно индексы N и Д, шкалы и номограмма выполнены сменными.

Для определения тепловой производительности и параметров работы калориферной установки задаются следующие исходные данные: тип калориферов, их количество и схема компоновки в установке; расчетный массовый расход

Е - и начальная температура воздуха г, на входе в калориферную установ!

2.Р ку; расчетные начальная и конечная температуры греющего теплоносителя

141278

В таблице параметров Е для калориферов заданного типа, в зависимости от числа рядов, количества калориферов в ряду и числа параллельных ходов греющего теплоносителя в калориферной установке, определяется сост- 5 ветствующая ей величина параметра Е . Движок на направляющем элементе 5 устанавливается на отметке прилегающей шкалы Е, соответствующей величине параметра и закрепляется в этом положении его фиксатором 12.

При выполнении операции 5 тяга 15, связывающая движки-указатели шкал Е, N и М, перемещает последний из них к отметке, определяющей модуль температурного градиента теплообменного процесса.

Вращением привода 30 визирная нить 27 проводится в положение, при котором она проходит через отметку

Шкалы ц, соответствующую величине заданного среднетемпературного напора на входе в калориферную установку.

Вращением привода 29 визирная нить 28 устанавливается так, чтобы она прошла через точку пересечения визирной нити 27 с кривой М, величина которой равна модулю градиента, определенной операцией 5.

При этом жестко связанный с визир- ЗО ной нитью 28 движок 21 направляющего элемента 16 займет положение,определяющее величину температурного перепада нагреваемого воздуха; тяга 24, связанная с этим же движком 21, пере- 35 местит движок 21 шкалы Q на отметку, соответствующую величине тепловой производительности калорифер-. ной установки ° Одновременно тяга 25, связывающая движок 21 направляющего ф) элемента 17 с движком направляющих элементов 20 и 18, переместит последний в положение, которое укажет по шкале G расчетный расход теплоносителя через калориферную установку. 4

При помощи счетно-аналитического устройства могут решаться и обратные задачи, в которых, при заданных параметрах теплоносителя и нагреваемого воздуха, требуется определить характеристический параметр установки E то есть найти оптимальное количество калориферов в установке и схему их компоновки для рбеспечений необходимого нагрева заданного расхода воздуха. При этом порядок выполнения операций будет обратным изложенному.

Технико-экономический эффект изобретения заключается в повышении производительности труда и экономии рабочего времени при расчетах.

Формула изобретения

Счетноаналитическое устройство для расчета теплообменных аппаратов, содержащее планшет, на котором расположены первые группы направляющих элементов, снабженных шкалами, тяг и движков с фиксаторами, каждый из которых размещен в соответствующем направляющем элементе и кинематически соединен с соответствующей тягой, отличающееся тем, что, с целью ускорения расчетов, в него дополнительно введены вторые группы направляющих элементов, тяг., движков с фиксаторами, приводы и две взаимно перпендикулярные виэирные нити, которые расположены над номограммой, прикрепленной к поверхности планшета, и каждая из которых соединена с соответствующим приводом, каждый движок второй группы размещен в направляющем элементе той же группы и кинематически соединен с соответствующей тягой .второй группы, причем одна из взаимно перпендикулярных виэирных нитей жестко соединена с первым движком второй группы, и первый и второй направляющие элементы первой группы, а также взаимно перпендикулярные визирные нити выполнены с возможностью поступательного пе-. ремещения °

Источники информации принятые во внимание. при экспертизе

1. Патент ФРГ М 832344, кл. 42 m4 1/04, 1948.

2. Авторское свидетельство СССР

te 171180, кл.2 G 06 G 1/04, 1963 (прототип).