Рахунково-аналітичний пристрій для розрахунку теплообмінних апаратів
До СВІДОЦТВОМ в >741278 (6 I ) Додаткове до авт. свид-вувЂ" (22) Заявлено 080278 (21) 2578525/18-24 з приєднанням заявки No (23) ПріоритетвЂ"
Опубліковано 1506,80. Бюлетень Мо 22
СРСР за діями винайдення та відкриттів (53) УДК 681.14 (088. 8) (72) Автор винаходу
М.М. Апарцев (71) Заявник
Виробниче об'єднання з налагодження, вдосконалення технології та експлуатації електростанції та мереж (54) РАХУНКОВО-АНАЛІТИЧНЕ ПРИСТРІЙ
ДЛЯ РОЗРАХУНКУ ТЕПЛООБМІННИХ АПАРАТІВ
Винахід відноситься до галузі обчислювальної техніки, а саме до лічильно-аналітичних механічних пристроїв, призначених для розрахунку теплової продуктивності і параметрів роботи теплообмінних апаратів, наприклад, опалювально-вентиляційних калориферних установок, в яких теплоносієм, що гріє, є гаряча вода.
Відомо лічильне пристрій, що містить корпус зі шкалами і движка-. ми, які мають можливість переміщення по напрямних, і крім того, шарнірно пов'язані між собою жорсткими прямолінійними рейками. Однак на такому пристрої не можна проводити обчислень, пов'язаних з рішенням складних експоненційних залежностей з великим числом змінних величин, наприклад, залежностей, що зв'язують витратні та температурні параметри тепло-25 носіїв з теплотехнічною характеристикою теплообмінного апарату, на основі яких визначається його теплова продуктивність фізичні параметри його (1). 30
Найбільш близьким технічним рішенням до цього є рахунково-аналітичний пристрій, що містить планшет, на якому розташовані перші групи напрямних елементів, з шкалами, тяг і движків з фіксаторами, кожен з яких розміщений ввідповідному напрямному елементі та кінематично з'єднаний з відповідною тягою (2).
Недоліком цього пристрою є низька швидкодія при виконанні розрахунків.
Мета винаходу полягає у прискоренні розрахунків.
Поставлена мета досягається тим, що запропонований пристрій введені другі групи напрямних елементів, тяг і движків з фіксаторами, приводи і дві взаємно перпендикулярні візирні нитки, які розташовані над номограмою, прикріпленою до поверхні планшета, і кожна з яких з'єднана з відповідним приводом, кожен другий групи розміщений в напрямному елементі тієї ж групи і кінематично з'єднаний з відповідною тягою другої групи, причому одна з візирчих ні741278 жорстко з'єднана з першим двигуном другої групи, і перший і другий напрямні елементи першої групи, а також візирні нитки виконані з можливістю поступального переміщення .
На кресленні показано пропонований пристрій, загальний вигляд.
Пристрій містить планшет 1, на якому розташовані напрямні елементи 2-6 першої групи, забезпечені шкалами, позначеними індексами шуканих і величин, що задаються:
Е вЂ" масова витрата повітря, що нагрівається;
М вЂ" модуль температурного градієнта теплообмінного процесу;
Е вЂ" чисельний параметр теплової характеристики теплообмінного апарату; дТ вЂ" температурний перепад гріючої води;
N вЂ" шкала без поділів або немая1 шкала
Перший і другий напрямні елементи 3, 4 забезпечені покажчиками 7, 8 шкал 9,10 та виконані з можливістю поступального переміщення.
У кожному напрямному елементі першої групи розміщений відповідний двигун першої 11 групи з фіксатором 12 і шарнірною головкою 13, в кожній з яких встановленавідповідна тяга першої групи 14, 15.
На планшеті розташована друга група напрямних елементів 16-20, з шкалами, позначеними індексами заданих і шуканих величин:
ЬС вЂ" температурний перепад повітря, що нагрівається;
9 вЂ" теплова продуктивність теплообмінного апарату;
G вЂ" масова витрата води, що гріє;
Z масова витрата повітря, що нагрівається; аТ вЂ" температурний перепад гріючої води, що визначає її витрату.
У кожному напрямному елементі > другий групи розміщений відповідний движок 21 другої групи з фіксатором 22 і шарнірною головкою 23, в кожній іе яких встановлена відповідна тяга 24, 25 першої групи °
На планшеті 1 за допомогою роликів
26 встановлені дві взаємно перпендикулярні візирні нитки 27, 28 кожна іе яких з'єднана з відповідним приводом 29, 30, Обидві вієірні нитки 27,28 виконані з можливістю поступального переміщення
meara над,номограмою, яка утворена: сімейством вертикальних прямих ліній 31, що відходять від рівномірної шка р а t2p
Теплова продуктивність та параметри роботи калориферної установки визначаються на рахунково-аналітичному
З5 пристрої послідовним виконанням наступних операцій.
Перевіряється відповідність шкали
IlZ ll ll+ ° 1 tlgit та Il+Tt а такР I t ж номограми заданому типу калоріФерів і при необхідності проводиться заміна невідповідних шкал.
Перевіряється відповідність відстані між напрямними елементами першої групи 3, 4 N і М заданого типу калориферів і, при необхідності, ці напрямні елементи пересуваються паралельно самим собі відповідну відстань.
Двигуни 11 на напрямних елементах 2, 19 за допомогою фіксаторів 12, 5О .22закріплюються на відмітках прилеглих шкал Е -і Е. -, відповідних заданій витраті повітря.
Двигуни 11 на напрямних елементах 6 і 20 за допомогою фіксаторів 12, 22 закріплюються на відмітках прилеглих шкал .аТ і аТ, відповідних заданому перепаду температури теплоносія, що гріє. При цьому двигун
11 напрямного елемента 3 займає строго певне положення, в якому він закріплюється за допомогою фіксатора 12. Цим фіксується проміжний результат розрахунку, що відображає математичну взаємодію величин витрати повітря (Z ) і температурного
65 теплоносія, що гріє (аТ) .
30 ли середньотемпературного напору на вході в теплообмінний апарат, обгортковий індексом д, по нижній стороні номограми; сімейством горизонтальних прямих
32, утворених логарифмічної шкалою, прилеглої до напрямного елемента 16 і визначальний перепад температурний в повітряному тракті калориферної установки; сімейством кривих ліній 33 Функціональної шкали, що визначають модуль градієнта калориферної установки М, величини яких винесені на праву та верхню сторону номограми.
Одна иэ взаємно перпендикулярних віеірних ниток 28 жорстко з'єднана з першим двигуном другої 21 групи.
На приводах 29, 30 нанесені відповідно індекси N і Д, шкали та номограма виконані змінними.
Для визначення теплової продуктивності та параметрів роботи калориферної установки задаються такі вихідні дані: тип калориферів, їх кількість та схема компонування в установці; розрахункова масова витрата
Е - і початкова температура повітря г, на вході до калориферних установ!
2.Р ку; розрахункові початкова та кінцева температури гріючого теплоносія
У таблиці параметрів Е для калориферів заданого типу, залежновід числа рядів, кількості калориферів у ряду і числа паралельних ходів гріючого теплоносія в калориферній установці, визначається склад-5 відповідна їй величина параметра Е . Двигун на напрямному елементі 5 встановлюється на позначці прилеглої шкали Е, що відповідає величині параметра і закріплюється в цьому положенні фіксатором 12.
При виконанні операції 5 тяга 15, що зв'язує двигуни-покажчики шкал Е, N і М, переміщує останній з них до позначки, що визначає модуль температурного градієнта теплообмінного процесу.
Обертанням приводу 30 візирна нитка 27 проводиться в положення, при якому вона проходить через позначку
Шкали ц, що відповідає величині заданого середньотемпературного натиску на вході в калориферну установку.
Обертанням приводу 29 візирна нитка 28 встановлюється так, щоб вона пройшла через точку перетину візирної нитки 27 з кривою М, величина якої дорівнює модулю градієнта, визначеної операцією 5.
При цьому жорстко пов'язаний з візир- ЗО ниткою 28 движок 21 напрямного елемента 16 займе положення, що визначає величину температурного перепаду повітря, що нагрівається; тяга 24, пов'язана з цим же движком 21, пере- 35 поміщає движок 21 шкали Q на відмітку, відповідну величині теплової продуктивності калорифер-. ної установки ° Одночасно тяга 25, що зв'язує двигун 21 напрямного ф) елемента 17 з двигуном напрямних елементів 20 і 18, перемістить останній в положення, яке вкаже за шкалою G розрахункова витрата теплоносія через калориферну установку. 4
За допомогою лічильно-аналітичного пристрою можуть вирішуватися і зворотні завдання, в яких, при заданих параметрах теплоносія і повітря, що нагрівається, потрібно визначити характеристичний параметр установки E тобто знайтиоптимальна кількість калориферів в установці та схему їх компонування для забезпечення необхідного нагріву заданої витрати повітря. При цьому порядок виконання операцій буде зворотним.
Техніко-економічний ефект винаходу полягає у підвищенні продуктивності праці та економії робочого часу при розрахунках.
Рахунковоаналітичний пристрій для розрахунку теплообмінних апаратів, що містить планшет, на якому розташовані перші групи напрямних елементів, забезпечених шкалами, тяг і движків з фіксаторами, кожен з яких розміщений у відповідному напрямному елементі і кінематично з'єднаний з відповідною тягою, що відрізняється тим, що з метою розрахунків, в нього додатково введені другі групи напрямних елементів, тяг., движків з фіксаторами, приводи та дві взаємно перпендикулярні віеірні нитки, які розташовані над номограмою, прикріпленою до поверхні планшета, і кожна з яких з'єднана з відповідним приводом, кожен двигун другої групи розміщений у напрямному елементі тієї ж групи і кінематично з'єднаний з відповідною тягою .другої групи, причому одна з взаємно перпендикулярних вієірних ниток жорстко з'єднана з першим двигуном другої групи, і перший і другий напрямні елементи першої групи, а також взаємно перпендикулярні візирні нитки виконані з можливістю пе-. реміщення °
Джерела інформації прийняті до уваги. при експертизі
1. Патент ФРН М 832344, кл. 42 м4 1/04, 1948.
2. Авторське свідоцтво СРСР
te 171180, кл.2 G06G 1/04, 1963 (прототип).