求助计算盘管加热储罐的水要用多长时间的问题

喂我袋盐

博越 发表于 2023-11-25 15:06
  ]8 j4 F" T+ w4 x) {+ W) L大差不差一个是加热器件，换成一个冷凝器件都一样

( n& s0 N# n3 \3 g5 f应该是冰火两重天，一边冷藏，一边加热；
: S) `' C/ ?$ E

核级电压

博越 发表于 2023-11-25 08:02
最好把加热功率发一下

4 u- w  O% `: a. U0 g加热功率没有哦，接入储罐盘管的是蒸汽，应该不用加热功率吧
; _7 L  Z& ^' y/ I. V& _! m( g5 I

核级电压

4 y8 N9 J, D" Y( k6 ^+ O

闲着难受 发表于 2023-11-25 08:35
/ \' S' f- j4 L) f3 _传热系数是咋计算的

我是查斯派莎克的手册资料的《蒸汽与冷凝水系统手册》
1 R  l/ p) Q( d! F! Q% A2 B“高压盘管。。。”这列
" }9 d$ N% @% S  S6 z

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博越 发表于 2023-11-24 20:41
) r9 e8 g! V2 E+ I; k/ _可能不对你最好自己再找方法计算一下

非常感谢！！不过这样计算不就和蒸汽温度没有关系了吗，蒸汽温度高低都不影响换热，不太合理
% n1 {* i) B5 r3 w: ~4 N  a“7700×50”这步的“50（△T）”应该是有问题的，这个△T应该是10楼说的90℃
/ ], [8 z' x2 `6 h2 q
2 w! P6 z" T$ t- U8 P" d) _, O

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Lean_2017.feng 发表于 2023-11-25 15:07
分析计算前明确几个单位的含义：W是功率单位(1J/s)，J是热量单位

$ I0 }9 D6 K- }换热过程主要是，蒸汽冷凝，水升温。

7 J6 `9 X( ]4 o; M非常感谢！！！非常详细，我对比了一下资料这样算应该是对的。不过有个不明白的地方：温度差计算时，为什么假定仅仅潜热释放供热，而不是潜热 和 165℃的冷凝水降温至100℃的热量  一起释放供热？这样出口温度是100度，温度差是 （165+100）/2-(100+50)/2=57.5了；这样的物理意义是：蒸汽潜热释放完后，水还没加热到100℃，此时165℃冷凝水继续换热直至冷凝水降至100℃，换热结束。
: W% |5 `# w2 Y4 t1 y
1 y, a0 |2 s+ k+ q, H$ i; |关于“温度差”，其实我也一直搞不懂该怎样取值；因为在实际生产中，一般只有确定的进口蒸汽温度这些参数，蒸汽出口温度一直不知道怎么计算。
$ g  Y+ `; W! J9 w2 g" \- N% H

702736

核级电压 发表于 2023-11-25 23:58
非常感谢！！！非常详细，我对比了一下资料这样算应该是对的。不过有个不明白的地方：温度差计算时， ...

由于是疏水阀出口，出口管温度是100度，那里面的管子可以认为平均是132.5度。
初始温度是50度，最后是100度水，平均是75度。
0 q0 q; g" p2 g3 i& u: N这样就可以算出平均加热功率了，再计算出水体和罐体的热容量，再算出所需时间就可吧

Lean_2017.feng

核级电压 发表于 2023-11-25 23:58
非常感谢！！！非常详细，我对比了一下资料这样算应该是对的。不过有个不明白的地方：温度差计算时， ...

: [  v4 `: H: _! G& ~1 d3 {) p关于换热或传热问题，建议看看传热学的教科书，或者直接看GB的换热器规范。


' }; \+ L  A" J, w- H# r% O换热中的起点一般是冷热流体的流量（一般为质量流量）、进出口温度的选定，主要确定的是稳态热平衡。

对于一般换热，主要都是对流换热，为了提高换热强度，提高温差、总传热系数是重点。

, y8 T* z( S5 E9 S# S总传热系数受到流通状态、流动型式等影响（主要是流通截面型式、流速、粘度等）。
, E  V' B: l( p4 x( G- [( ^, B7 S

0 }4 S0 }" ?/ b回到利用蒸汽热的问题：
& r; R% |$ W. k2 P( p1. 对于设备使用者，上面问题不用考虑，直接按照设备使用说明即可；
2. 对于设备设计者，上面问题需要通盘整体考虑和计算。


蒸汽（饱和蒸汽、饱和干蒸汽等有差异）热源为什么一般说是用潜热，原因很直接，潜热大：
& P. Z4 S) F% T! ^9 k9 ^温度  ℃                          压力 bar                     密度 kg/m3                    焓 kJ/kg                    熵 kJ/kg.℃                粘度   uPa.s
% X+ P: }2 p/ v; r# ?
* a* ~' U! P0 s3 \9 H4 f165 （饱和干蒸汽）      7.00934                      3.67066                         2762.81                    6.70661                       14.5091
100 （蒸汽）                7.00934(在此压力下)  0.001（m3/kg容积）       419.617                  1.03674                      281.903
100   (水)                      1.01418                      958.349                           419.166                  1.30721                      281.742

8 j. d$ f9 x! b% ~; W7 T
看上述数据，考虑到保持传热系数的目的，应该一致保持气态，将液化的水排出。
  l2 _1 o7 v: b
9 W# W1 F2 I  N1 ?. {: t$ A8 z* {其实，一般蒸汽夹套换热中，热源中的热的70%被利用了，30%被凝结水带走（通常是回到加热装置循环利用了）。
/ B: g1 \' V& @" _2 l) {3 r  K2 U* x
' q4 |' c/ D  A0 _0 u1 W4 X0 L

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Lean_2017.feng 发表于 2023-11-26 10:08
' ]  ^' V8 ~6 D: g; C关于换热或传热问题，建议看看传热学的教科书，或者直接看GB的换热器规范。

好的，谢谢！

核级电压

Lean_2017.feng 发表于 2023-11-26 10:08
关于换热或传热问题，建议看看传热学的教科书，或者直接看GB的换热器规范。

还有个问题，按照上面的计算；
) p/ b* |: J& F% c水总需热=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;
: L9 L( x$ V% g" Y" Q蒸汽在这个温度和压力下潜热=2066KJ/kg;
总需蒸汽量=418000/2066=202.32kg;
# k* T" w  }. F& }# [8 ?
4 B! k* ~5 ~& |& i按照上面计算的加热时间10.05min，换算小时=0.1675h；
那么蒸汽质量流量=202.32/0.1675=1207.9kg/h;

  U# \. E6 m0 n- s( z
% r# `+ G" U5 ?) T% h; A" ]# b查蒸汽压力管径流速表可以看到，0.6Mpa下45mm管径推荐流量最大才约800kg/h，
这样是不是不太合理？

Lean_2017.feng

核级电压 发表于 2023-11-27 10:47
! o- w4 _* j& K- [' I  J4 L还有个问题，按照上面的计算；
水总需热=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;
8 Y" K3 w, T' m8 p0 N, a/ a6 G蒸汽在 ...

单独看这个问题，计算逻辑没有问题。
0 b9 v- ]* V+ X& H+ h
关于具体的计算，建议手算一下，然后综合考虑下，准备用这个结果去评价什么，或者说这个结果的含义到底是什么。

; s& x1 N+ V9 j, G$ T# o" s: q; s% ?
3 K$ p, ]6 n. P1 Q$ f* ~先简单算下：
按流量1207.9 kg/h = 0.3356 kg/s ,50m管长：

) f4 e6 H9 F: a% e. r- g
1.5' 标准壁厚管，内径40.9mm，推出 流速=69.4m/s，压损=332.86kPa/100m             (按照手册推荐的流速，压损    均超标)
$ `) P! t( c2 S8 a/ J2'    标准壁厚管，内径52.5mm，推出 流速=42.2m/s，压损=  94.75kPa/100m             (按照手册推荐的流速，压损    均超标)
3 X& C# g3 B% @$ m' H# Z& j* q
$ t( z  X5 ~/ ~* U2 e
如果流量按800 kg/h = 0.2223 kg/s

7 E  V2 I0 i% h: b  L2 b" c0 w9 J1.5' 标准壁厚管，内径40.9mm，推出 流速=46.0m/s，压损=150.44kPa/100m             (按照手册推荐的流速，压损    均超标)

2'    标准壁厚管，内径52.5mm，推出 流速=28.0m/s，压损=  43.24kPa/100m             (按照手册推荐的流速，压损    均合适)
( q- W2 V# e) N) j, M" ]! a  P8 k' ~
  v8 \& l4 F9 h- T0 w! n& \1 ?6 F
仅看这些数据，然后和手册对比，那结果是不合适的。
, Y/ ]1 c4 w' f9 C/ h/ q4 o
; c7 H/ B4 B3 U, e但是，如果就有设备被要求和允许运行在这样的数据下，也是被允许的。因为可能设计使用工况允许（这里的工况，不仅指存粹的设计，还包含可能的经济因素等等）。
仅就一个点去探讨，一般意义不大。
( }* b! C5 \6 m: s; O2 W3 h
2 k6 v1 g. c& `) y% i8 U# m

就个人而言，仅仅谈谈流量、流速、压损相关问题的话：
定管径时，流速越大，流量越大，压损当然越大，简单看其结果有好坏两方面，好的一面是换热系数会提高，坏的一面则是输送成本上升。
$ N* c, B/ }9 L3 ^7 J
" W2 O8 |) ^* W9 f. ]& f所以，数据合不合理是一回事，能不能接受是另一回事。
3 F# Q$ i; M+ g& B5 j- f1 a9 x
* E: Q4 K( c9 o' d6 Z9 `- t' O  Z最后，对于工程问题，通常是针对不同的侧重点，采用不同的数据（也就是设计）。能完全实现，则真的具有核心竞争力。

) `: E3 r; [: V1 C7 r

% S" ?& ?8 q6 ]9 ?7 ~6 L3 J$ T