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 Z5 G5 \- J( i7 U2 T大差不差一个是加热器件，换成一个冷凝器件都一样

应该是冰火两重天，一边冷藏，一边加热；

核级电压

博越 发表于 2023-11-25 08:02
# X' a: t" A7 s  N7 \8 {最好把加热功率发一下

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

核级电压

! x5 ^3 h: \% F% T, u0 D# h

闲着难受 发表于 2023-11-25 08:35
传热系数是咋计算的

& z# g8 ]; z- e我是查斯派莎克的手册资料的《蒸汽与冷凝水系统手册》
“高压盘管。。。”这列

核级电压

博越 发表于 2023-11-24 20:41
5 X8 J* F" r) Y. ?0 F可能不对你最好自己再找方法计算一下

. ^. ^1 _! |1 ]4 \. g3 g- Z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
“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℃

# e& u$ e# @: `
+ v1 w3 W7 m3 C& t& g

核级电压

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

换热过程主要是，蒸汽冷凝，水升温。

; q( }5 P6 c, H: L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。

$ m; L! l- c5 \" A4 g& ?" d1 O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。
5 v7 p$ {; {3 u  r

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， ...

* c# c9 Z2 ^; N4 ^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。
5 |' P0 B( X  l0 D4 o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， ...

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。
4 F8 }8 b2 Y" n0 r" {

8 m# D- t2 w/ w! y3 r  U/ R' @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。

& {" a" }* _' H' {0 d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。
  @9 r! V0 s9 P8 b9 X3 u5 X
! _8 o, g9 f7 E& K. }5 Z) ?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）。

9 g- z) @: c2 i; e, h, H
回到利用蒸汽热的问题：
2 h+ H+ H, Y! ~: X% f; S- s9 k: d5 m' N8 F1. 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；
3 P+ {; }7 {2 a5 M4 L% t2. 对于设备设计者，上面问题需要通盘整体考虑和计算。


1 ?" H+ r1 j0 r4 L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：
0 a3 A: l, B- g7 h8 _* y  x" G0 Q温度  ℃                          压力 bar                     密度 kg/m3                    焓 kJ/kg                    熵 kJ/kg.℃                粘度   uPa.s
) I7 |" K3 j2 P$ J& H
/ V0 o9 B4 S9 \* |7 X0 K' }165 （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
  p7 O1 W' }3 G8 w% N1 z& @+ F100   (水)                      1.01418                      958.349                           419.166                  1.30721                      281.742

9 @* j9 O# s% w+ n
+ k( k- F7 d+ q: B! [( Q" h( r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。
* Y8 I+ f7 \$ r
% ~, G' i( y1 ^6 C) s; D5 a" m- T7 ^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）。


" `" R8 N7 E! |9 Y

8 A3 Z4 {& i# {9 B1 h# `$ b& S9 X

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。

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。

0 D: a& X5 ~$ u! J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;
蒸汽在这个温度和压力下潜热=2066KJ/kg;
; }# ~& I/ q" z9 t0 w总需蒸汽量=418000/2066=202.32kg;
" u) |9 V% _: W) w/ N
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;
' \2 W2 h- d, O' k3 n

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？
' Z+ p: o1 `! N; h( J6 Y, a; g- t

Lean_2017.feng

核级电压 发表于 2023-11-27 10:47
' Q0 J+ k. R" a% M3 y; O5 H* V1 r4 A还有个问题，按照上面的计算；
: \4 w$ U, g/ R7 J7 o* o水总需热=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;
  b' u1 L0 S, A蒸汽在 ...

  P3 i; D" i* g0 |( O单独看这个问题，计算逻辑没有问题。
& t+ g8 }1 Q. R- z# ^
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。
, P" q! w5 }3 P* [4 H

; _8 F. v# w& B) z6 ~9 \先简单算下：
! ?9 J) b5 q* q' P4 V按流量1207.9 kg/h = 0.3356 kg/s ,50m管长：
# e6 n* a, C* T- ~
. [3 {' @) q- H4 K2 p; f& e
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)
' E0 N! K1 g& T6 T4 \2'    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)
# ]: K/ `- B: \$ P6 ^; h& F
/ d0 s2 c6 c# ?! p! u
如果流量按800 kg/h = 0.2223 kg/s
7 A3 {- E* [  o* k: m) M* u
# A8 C! S$ |1 [1.5' 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)
7 M8 i/ T* I) _' _; |
/ _- C( C# s. l3 [1 A" A
仅看这些数据，然后和手册对比，那结果是不合适的。

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。
! y( C9 I* j& j1 s


) S. G& L; H/ s% K% H* x, h8 z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。

8 C# I$ ]9 U: m所以，数据合不合理是一回事，能不能接受是另一回事。

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。

& W+ v9 Z( O# @$ b: a