System- und Stoffstromdaten
Angezeigt werden im System- und Stoffstromdaten-Formular die aktuellen oder ggf. die von einer vorausgehenden Berechnung wiedereingelesenen (Datei-) Daten, die den Berechnungsfall wesentlich charakterisieren.
Dazu zählt die Angabe der Anzahl der im System vorhandenen Phasen (Zählung: Erstens der zu kondensierende Dampf, zweitens und ggf. drittens die flüssigen Phasen des Kondensats). Bei drei Phasen im System müssen zwei flüssige Phasen vorhanden sein; dies fordert die Behandlung als "Kondensation mit Mischungslücke".
Für den zu kondensierenden Dampf und für das Kühlmittel werden hier Massenstrom, Eintrittsdruck und -Temperatur festgelegt. Ein zusammen mit dem Dampf zugeführter Kondensatmassenstrom kann ebenfalls angegeben werden; er wird nur akzeptiert, wenn der Dampf konstruktionsbedingt von oben in den Kondensator eintritt. Es wird vorausgesetzt, daß sich das zugeführte Kondensat im Gleichgewicht mit dem Dampf befindet (Taupunkt).
Beim Kühlmittel ist zusätzlich die Angabe des (mit Druck und Temperatur verträglichen!) Aggregatzustandes erforderlich, damit anschließend die Stoffdaten direkt (ohne Iteration, Verdampfung des Kühlmittels ist nicht zugelassen) beschaffbar sind. Bei den Atlas "TOIL" Wärmeträgerstoffen erfolgt die Einstellung auf "flüssig" automatisch (und ist in diesem Sonderfall ohne eigentliche Bedeutung). Eine physikalisch unverträgliche Angabe wird allerdings, wenn für das Kühlmittel die Daten mittels Proper beschafft werden, überprüft und wird (mit Meldung) abgeändert. In anderen Fällen kann die unkorrekte Angabe zu Fehlern im Rechenablauf führen.
Bei "freier Eingabe" sind in diesem Formular die Kühlmittelstoffwerte einzugeben (default sind die Stoffwerte von Wasser bei 1 bar und 20 °C). In diesem Fall bleiben die Kühlmittelstoffdaten im Laufe der Rechnung konstant.
Angezeigt werden sonst die von Proper oder Atlas "TOIL" bereitgestellten Stoffwerte des Kühlmittels. Dann ist die Anzeige nur als Information gedacht. Falsche Eingaben könnten die Auslegungsrechnung beeinflussen und sollten daher unbedingt unterbleiben. Während der iterativen Berechnung erfolgt laufend eine Neuberechnung der Kühlmitteldaten mit Proper bzw. Atlas "TOIL".
Die Wärmeleitfähigkeit des Wandmaterials der Kondensationsflächen (Rohre, Platten) ist immer anzugeben. Ein default-Wert ist nicht vorgegeben. Für das Material der Rippen bei berippten Rohren ist ein eigener Wert für die Wärmeleitfähigkeit anzugeben.
Wenn die Oberflächenspannung des Kondensats bekannt ist, dann ist ganz unten dieser Wert angegeben, andernfalls muß eine Nummer (1, 2 oder 3, Eingabe ohne Dezimaltrennzeichen) für die "Stoffgruppe" für das Kondensat eingesetzt werden. Die den Stoffgruppen zugeordneten Werte der Oberflächenspannung sigma betragen
Stoffgruppe sigma [N/m] Stoffart
1 0.020 Kohlenwasserstoff
2 0.060 polare Stoffe (Wasser)
3 0.500 Flüssigmetall
Verwendet wird der Wert der Oberflächenspannung für die Ermittlung der Staugrenze beim Gegenstrom von Kondensat und Dampf, bzw. ggf. (Bauart 100) für die Untersuchung, ob der Rippenwirkungsgrad durch Kondensat, das von Kapillarkräften zwischen den Rippen festgehalten wird, beeinträchtigt wird.
Im Formular für die Konstruktionsdaten erfolgen wesentliche Festlegungen für die Geometrie und Konstruktion des Gesamtkondensators.
Die Angaben werden ergänzt und präzisiert bei dem darauffolgenden Aufruf des ATLAS-Moduls "SPIE", in dem die endgültige Festlegung der Rohrlänge, Rohranzahl und Manteldurchmesser, sowie ggf. der Größe der Fenster in den Umlenkblechen, die Lage der Rohrgassen, die Anzahl der Umlenkbleche usw. erfolgen. Für die Bearbeitung und Festlegung des Rohrspiegels stellt "SPIE" eine grafische Unterstützung zur Verfügung.
Wenn danach noch wesentliche Daten fehlen oder unklar sind, erfolgt entweder ein entsprechender Hinweis oder auch eine direkte Rückkehr in dieses Formular.
Die Bauform 1000 wird in diesem Formular als "Blechpaket" bezeichnet. Die Berechnung erfolgt mit der Annahme reiner Parallelspalte. Auf etwas abweichende thermische Bedingungen in den Randkanälen wird keine Rücksicht genommen. Außerdem ist vorausgesetzt, daß das Blechpaket stets senkrecht angeordnet ist, so daß das Kondensat senkrecht nach unten abströmen kann.
Als Paketbreite und Pakethöhe sind die lichten Abmessungen der Strömungskanäle anzugeben. Unter Kanalpaar ist jeweils ein Dampf- und ein Kühlkanal zu verstehen: Der Stapel besteht (außer an einem Rand) aus den aufeinandergestapelten Paaren.
Die Strömungsrichtungen für den Dampf und das Kühlmittel können beliebig angenommen werden, sie werden durch einfaches Doppelklicken in den rechten weißen Feldern (zyklisch) umgeschaltet (explizite Eingabe ist auch möglich).
Formular. Die Wandrauhigkeit wird nur bei Rohrströmung sowie bei Strömung in Spalten des "Blechpakets" (Plattenkondensator) berücksichtigt.
Die Fouling-Werte sind Wärmewiderstandswerte. Typische Daten können dem VDI-Wärmeatlas entnommen werden.