Счетно-аналитическое устройство для расчета теплообменных аппаратов

Союз Советских Социвлксткческкк РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ рц 741278 Ффл(22) Заявлено 080278 (21) 2578525/18-24с присоединением заявки Мо(51)м. Кл.2 С 06 С 1/14 Государственный комитет СССР по де,вам изобретений и открытий(71) За яв и тель Производственное объединение по наладке, совершенствованиютехнологии и эксплуатации электростанции и сетей(54) СЧЕТНО-АНАЛИТИЧЕСКОЕ УСТРОИСТВО ДЛЯ РАСЧЕТА ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ 20 Изобретение относится к области вычислительной техники, а именно к счетно-аналитическим механическим устройствам, предназначенным для рас 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 движками, которые имеют возможность перемещения 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 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 нитей жестко соединена с первымдвижком второй группы, и первый и второй направляющие элементы первой группы, а также визирные нити выполнены с возможностью поступательного перемещения.На чертежепоказано 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:Е - массовый расход нагреваемого воздуха;М - модуль температурного градиента теплообменного процесса;Е - численный параметр тепловойхарактеристики теплообменного аппарата;дТ - температурный перепад греющей воды;И - шкала без делений или немая 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 - температурный перепад нагреваемого воздуха;О - тепловая производительностьтеплообменного аппарата;О - массовый расход греющей води;Е массовый расход нагреваемоговоздуха;ЬТ - температурный перепад греющей воды, определяющий еерасход.В каждом направляющем элементевторой 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 еНа планшете 1 с помощью роликов 26 установлены две взаимно перпендикулярные визирные нити 27, 28 каждая иэ которых соединена с соответствующим приводом 2 Ъ, 30, Обе виэирные нити 27,28 выполнены с возможностью поступательного перемещения и располо жены над номограммой, которая образована:семейством вертикальных прямых линий 31, отходящих от равномерной шка Чр и рТепловая производительность и параметры работы калориферной установкиопределяются на счетно"аналитическом 35устройстве последовательным выполнением следующих операций.Проверяется соответствие шкалыЕ з юиМвю с 1 Евф и ввТвеа такР У Рже номограммы заданному типу калориферов и при необходимости производится замена несоответствующих шкал.Проверяется соответствие расстояния между направляющими элементамипервой группы 3, 4 Н и Мзаданному типу калориферов и, при не" 45 обходимости, эти направляющие элементы передвигаются параллельно самимсебе на соответствующее расстояние,Движки 11 на направляющих элементах 2, 19 при помощи Фиксаторов 12, 50 .22 закрепляютс,на отметках прилегающих шкал Ег.и Е.1, соответствующих заданному, расходу воздуха.Движки 11 на направляющих элементах 6 и 20 при помощи фиксаторов 12,22 закрепляются на отметках прилегающих шкал ьТ и ЬТ, соответствующихзаданному перепадУ температуры греющего теплоносителя. При этом движок11 направляющего элемента 3 занимаетстрого определенное положение, в котором он закрепляется при помощи фиксатора 12, Этим Фиксируется промежуточный результат расчета, отображающийматематическое взаимодействие величийрасхода воздуха Е-) и температурного 65 греющего теплоносителя (аТ) . 5 1 О 5 20 25 30 лы среднетемпературного напора навходе в теплообменный аппарат, обочнача.цной индексом Р , по нижней стороне номограммы 1семейством 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 М 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.Рку; расчетные начальная и конечная температуры греющего теплоносителяВ 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 состветствующая ей величина параметраЕ, 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 шкалЕ, М и М перемещает последний из них к отметке, определяющей модуль температурного градиентатеплообменного процесса.Вращением привода 30 визирнаянить 27 проводится в положение, прикотором она проходит через отметкуШкалы цсоответствующую величине заданного среднетемпературного напора на входе в калориферную установку.Вращением привода 29 визирнаянить 28 устанавливается так, чтобыона прошла через точку пересечениявизирной нити 27 с кривой Мф, величина которой равна модулю градиента, определенной операцией 5,При этом жестко связанный с визир- ЗОной нитью 28 движОк 21 направляющегоэлемента 16 займет положение,определяющее величину температурного перепаданагреваемого воздуха; тяга 24, связанная с этим же движком 21, переместит движок 21 шкалы фЯ на отметку, соответствующую величине тепловой производительности калорифер-.ной установкиОдновременно тяга 25,связывающая движок 21 направляющегоф)элемента 17 с движком направляющихэлементов 20 и 18, переместит последний в положение, которое укажет пошкале Сф расчетный расход теплоносителя через калориферную установку. 45При помощи счетно-аналитическогоустройства могут решаться и обратныезадачи, в которых, при заданных параметрах теплоносителя и нагреваемоговоздуха, требуется определить характеристический параметр установки Е, 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 изобретенияСчетно аналитическое устройстводля расчета теплообменных аппаратов,содержащее планшет, на котором расположены первые группы направляющихэлементов, снабженных шкалами, тяги движков с фиксаторами, каждый изкоторых размещен в соответствующемнаправляющем элементе и кинематически соединен с соответствующей тягой,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью ускорения расчетов, в негодополнительно введены вторые группынаправляющих элементов, тяг., движков с фиксаторами, приводы и двевзаимно перпендикулярные виэирные нити, которые расположены над номограммой, прикрепленной к поверхности планшета, и каждая из которых соединенас соответствующим приводом, каждыйдвижок второй группы размещен в направляющем элементе той же группы икинематически соединен с соответствующей тягой, второй группы, причемодна из взаимно перпендикулярныхвиэирных нитей жестко соединена спервым движком второй группы, и первый и второй направляющие элементыпервой группы, а также взаимно перпендикулярные визирные нити выполнены с возможностью поступательного пе-.ремещенияИсточникиинформациипринятые во внимание. при экспертизе1. Патент ФРГ М 832344,кл, 42 вф 1/04, 1948.2, Авторское свидетельство СССРМ 171180, кл.2 6 06 0 1/04, 1963