Einführung

Das Programm AC dient zur thermischen und hydraulischen Berechnung von Kreuzstrom-Wärmeübertragern mit glatten oder berippten Rohren.

Folgende Vorgänge können mit dem Grundpaket bzw. mit Zusatzmodulen (*) berechnet werden:

·     Erhitzen von Luft oder Gasen (z.B. mit Sattdampf)

·     Kühlung von Luft oder Gasen z.B. mit Sole, Wasser, Kühlgas, Luft oder Kältemittel

·     Kühlen von beliebigen Medien mit Gasen oder Flüssigkeiten

·     Beheizen oder Kühlen von Bädern (ohne Rührer) und Räumen in freier Konvektion (*)

·     Verdampfung und Kondensation reiner Stoffe in den Rohren

·     Kondensation reiner Stoffe um die Rohre.

(*) nicht im Grundpaket enthalten

Für die Wärmeübertrager wird ein rechteckiges Bündel von Kreis- oder Ovalrohren mit wählbarer Rohrteilung und Anordnung angenommen. Die Anzahl der rohrseitigen Durchgänge wird vom Anwender vorgegeben.

Auf der Rohr-Außenseite können Glattrohre, Kreisrippen, Spiralrippen mit Faltenbildung, Rechteckrippen oder Lamellen-Rohrbündel vereinbart werden.

Auf der Rohr-Innenseite hat der Benutzer die Wahl zwischen glatten Rohren, innenberippten Rohren (*), Drallrohren (*) oder Rohren mit innenliegendem Spiralband (*).

Auch für den Mantel bietet AC verschiedene Auswahlmöglichkeiten:

·     Eingängiger rechteckiger Mantel (Register)

·     Rechteckiger Mantel mit mehreren Durchgängen

·     Runder Mantel mit mehreren Durchgängen (*)

·     Kein Mantel, Konvektor / Badwärmetauscher (*)

(*) nicht im Grundpaket enthalten

Die Berechnung der einphasigen Fälle basiert auf den theoretischen Grundlagen des VDI-Wärmeatlas.

Beim Abkühlen von Luft oder feuchten Gasen wird die Kondensation der Feuchtigkeit an der kalten Wand berücksichtigt. Dabei wird der Wärmeübergang nach dem Ansatz in [1] S.108 ermittelt und der Wasseranfall bzw. die Austrittsfeuchte berechnet. Ein eventuelles Nichtgleichgewicht durch Unterkühlung an der kalten Rohrwand wird berücksichtigt. Bei Wandtemperaturen unter dem Gefrierpunkt sowie bei sehr großem Wasseranfall werden Warnungen ausgegeben.

Die Berechnung von Verdampfungsvorgängen reiner Stoffe erfolgt nach dem VDI-Wärmeatlas.

[1] Verfahrenstechnische Berechnungsmethoden, Teil 1, VCH Weinheim

Zusätzlich benötigte Berechnungsansätze wurden der einschlägigen Literatur entnommen.

Die Berechnung der Druckverluste in bzw. um die Rohre basiert auf den theoretischen Grundlagen des
VDI-Wärmeatlas. Zusätzlich benötigte Berechnungsansätze wurden der einschlägigen Literatur entnommen.

Das Programm ermittelt für verschiedene Medien die Stoffwerte automatisch. Dazu gehören z.B. feuchte Luft, Rauchgas, ein gängiges Kühlgas (H2N2), Kältemittel und Wasser. Spezielle Stoffwert-Module können in das Programm übernommen werden. Dies gilt auch für zu kondensierende oder zu verdampfende Medien. Für andere Medien können die benötigten mittleren Stoffwerte vom Anwender eingegeben werden, sofern kein Phasenwechsel auftritt.

Mit dem Programm PROPER als kostenpflichtiger Zusatz sind Stoffwerte und Phasengleichgewichte von über 800 Stoffen und deren Gemische zu ermitteln.

Es kann eine maßstäbliche Zeichnung der Rohrplatten erstellt werden, wobei die Rohre für Hin- bzw. Rückfluss jeweils verschieden markiert sind.

Mit der Zusatzoption „Naturkonvektion ACK“ (gegen Aufpreis) kann das Verhalten eines Luftkühlers bei Stillstand der Ventilatoren simuliert werden. Dazu wird die Auftriebsströmung durch das heiße Rohrbündel ermittelt und die damit erzielbare Kühlleistung sowie die Medien-Austrittstemperaturen berechnet.