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事例:低圧給水加熱器

低圧給水加熱器の過渡解析

1.このモデルはボイラーの給水加熱器の簡易モデルです。模式図を図 1に示します。ここではLP1のユニットをFlownexでモデル化します(図 2)。

1feedwater_sketch.png
図 1 給水加熱器の模式図

2.模式図の各ラインを説明します。
  • 「1 Bleed steam」のラインは、給水加熱用にタービンから抽気された蒸気のラインです。
  • 「2 Distillate from upstream LP heater」のラインは下流側のドラムから戻された蒸留水のラインです。
  • 「3 Condensate from CEP」は復水ポンプからの凝縮水のラインです。
  • 「4 Distillate pump」は蒸留水ポンプのラインです。
2feedwater_heater.png
図 2 Flownexによる給水加熱器の簡易モデル

3.蒸留水ポンプの吐出量-揚程特性曲線(Q-H曲線)を設定します(図 3)。

3feedwater_pump.png
図 3 蒸留水ポンプの性能曲線

4.最適化ツールを使って、クオリティ(乾き度)、バルブの口径、熱伝達率、損失係数等を求めます(図 4)。

4feedwater_designer.png
図 4 各種パラメータの最適化

5.過渡解析のシナリオを設定します。ここでは50秒後に凝縮水の設定温度を34.3℃から40℃に変更します(図 5)。

5feedwater_actions.png
図 5 シナリオ設定

6.過渡解析を実行します。図 6の青色の線はドラム内の液面の高さです。赤色の線はドラム内の圧力です。50秒後に凝縮水の設定温度が上がったので、熱交換量が減少して圧力が上がり、液位が低下しています。

6feedwater_transient.png
図 6 ドラム内の液位と圧力


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