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楼主: 核级电压

求助计算盘管加热储罐的水要用多长时间的问题

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发表于 2023-11-25 19:16:38 | 显示全部楼层
博越 发表于 2023-11-25 15:06
( E. \. {# X, t6 j/ ?) y$ ^大差不差一个是加热器件,换成一个冷凝器件都一样
& T$ {/ D( k  R$ `
应该是冰火两重天,一边冷藏,一边加热;5 n, q3 j  \' E. U( ~8 T: `1 {/ s. `$ W
 楼主| 发表于 2023-11-25 22:45:03 | 显示全部楼层
博越 发表于 2023-11-25 08:028 o$ r- E' e+ }  m
最好把加热功率发一下
3 A5 C0 o" D0 p2 ]! h  S" L4 f
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( R9 v: r. n  D0 m# b9 z* }' Y
 楼主| 发表于 2023-11-25 22:46:30 | 显示全部楼层
本帖最后由 核级电压 于 2023-11-25 22:55 编辑 / C! z6 ~; f  s5 B0 r! {3 L
闲着难受 发表于 2023-11-25 08:35
0 |& e- j& q! g传热系数是咋计算的
' Z2 F! `- Q  a6 _8 z. W+ u
我是查斯派莎克的手册资料的《蒸汽与冷凝水系统手册》
! N$ i8 d5 K& e# C% m& z' M“高压盘管。。。”这列( f+ D4 a9 O( z8 S! s. R7 A/ ~

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 楼主| 发表于 2023-11-25 23:08:45 | 显示全部楼层
博越 发表于 2023-11-24 20:41
7 z. I/ D# U8 w4 b# b可能不对你最好自己再找方法计算一下
* U  [6 j6 n( a& `
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
& j! Y8 D- m4 {* d! U“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℃6 N3 b/ t& M6 P5 D1 R2 `$ y$ H
7 m7 c6 L, U: M- @

" z. ]2 T: d9 E/ V5 X4 `8 k, P
 楼主| 发表于 2023-11-25 23:58:09 | 显示全部楼层
Lean_2017.feng 发表于 2023-11-25 15:07
& g* h; U) N( ]2 X2 i! J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: j5 `+ x* Z. ?# w; u3 g1 I
+ n8 s' N8 D( P) b
换热过程主要是,蒸汽冷凝,水升温。
& A' ]1 N3 M* r
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。( b& f& |; Q% j. k7 G
$ z/ r/ E2 X6 l: x
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。8 o7 ~* |5 s1 ?! A# C
发表于 2023-11-26 08:34:22 | 显示全部楼层
核级电压 发表于 2023-11-25 23:58
; u; [0 U* d% [8 I2 D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, ...

3 Y+ f% d$ k* O5 S: Y3 x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。; x( B2 M* N+ E1 t( `
初始温度是50度,最后是100度水,平均是75度。
$ |" @" q* V1 y6 z) u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
* t$ A, w& u. ^
发表于 2023-11-26 10:08:19 | 显示全部楼层
核级电压 发表于 2023-11-25 23:58. ~0 O; f. I0 Y' q- b
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, ...
4 \( p% H; M! K+ A5 [: e4 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。( B1 X9 }" j2 J& w: A7 n7 [; ]- ~

& G: J# S- h5 W: G" b+ s" A3 y4 X* ~, m9 t8 t8 b
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。
/ r3 @6 K0 O  \: T9 y$ v$ {
( G" o/ M5 _% ^. R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。
; i9 d; c% Y- e3 ?4 x7 Q$ ~
5 R+ n9 e+ W6 a% C" z5 O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)。% q; R/ B5 l" ~
" r2 N8 {- C8 Z) C; V$ |: @

; ^/ D. _: Z, ^8 C回到利用蒸汽热的问题:6 w9 y, E& ?% x" l7 K
1. 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;$ z- k8 n% \0 G+ {) d$ h* p/ q
2. 对于设备设计者,上面问题需要通盘整体考虑和计算。; C. F9 t& N5 g) z5 J9 M4 T
' G/ l9 }1 s$ w+ n: C- o
. o* W0 j9 P3 K/ H! R
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:
8 ~- u0 z* t" t3 k& C温度  ℃                          压力 bar                     密度 kg/m3                    焓 kJ/kg                    熵 kJ/kg.℃                粘度   uPa.s( C% K& a5 p, j
( ^7 B5 k* A" b/ m* m+ @1 N$ `" Z
165 (饱和干蒸汽)      7.00934                      3.67066                         2762.81                    6.70661                       14.5091/ f7 L/ K5 [7 F, u
100 (蒸汽)                7.00934(在此压力下)  0.001(m3/kg容积)       419.617                  1.03674                      281.903
9 }, w2 u  Z! Y# j) B100   (水)                      1.01418                      958.349                           419.166                  1.30721                      281.7429 D. w9 y; a% N" {

& R6 E+ Z. R  `0 N* @( W9 j" s
, P9 H/ n, A, @( s* E/ Z' r: H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。
) c4 L9 Y& V6 @5 ~4 |; [
9 M5 w0 o9 r' W/ N7 w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)。
" w, O: s9 c& H( l! `& X- J. g, U8 R8 k4 J5 ~7 p

0 j5 A" B6 ?+ o+ I  ~% T( E6 }( W' V( M, G5 g- X' i

6 c. w" C$ O; E0 T* {8 O2 ^

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 楼主| 发表于 2023-11-27 10:30:31 | 显示全部楼层
Lean_2017.feng 发表于 2023-11-26 10:08! f$ E% E/ I  D# |/ \6 o
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。

) Q) t1 \0 d  e8 M% E4 g6 S; a4 N好的,谢谢!
5 [: ?# F( s( W  M+ q  D
 楼主| 发表于 2023-11-27 10:47:35 | 显示全部楼层
Lean_2017.feng 发表于 2023-11-26 10:08
& S; t* E$ I/ Y" D$ k7 M4 u8 Q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。

- q) s1 z  k( J! J0 a还有个问题,按照上面的计算;! F1 `. w/ s$ V. d: Y
水总需热=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;1 w) q# U' j$ R5 ?6 f  ^
蒸汽在这个温度和压力下潜热=2066KJ/kg;
( f! ^) e' {) U" Z总需蒸汽量=418000/2066=202.32kg;7 A* d0 f$ |: N) V0 v

) a! [5 r7 Z* W9 T5 S按照上面计算的加热时间10.05min,换算小时=0.1675h;
( H. k& Y) B8 j+ J8 Y1 c1 E那么蒸汽质量流量=202.32/0.1675=1207.9kg/h;; J, w4 c& j/ z3 `. o. T
# ]0 o# D( X5 {& K

* r* ]/ a8 E) V$ \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,
- ^2 r4 d# }) M, I& W这样是不是不太合理?
6 M( o. d& ?, B2 u9 L

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发表于 2023-11-27 15:42:49 | 显示全部楼层
核级电压 发表于 2023-11-27 10:476 o7 ?; ~% g8 E; w
还有个问题,按照上面的计算;" d* [) [4 s2 o7 Q9 N
水总需热=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;8 {8 Q8 E# L! `9 P2 T3 b; U7 l& G- M
蒸汽在 ...
0 U0 ^/ i" M0 h# Q/ V3 m
单独看这个问题,计算逻辑没有问题。; m7 w$ W0 X7 t" ?" G
' j1 j$ p. p# j9 x- i* n, f
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。
" }7 B7 U$ q: t
- l0 Q" l7 b* z% [! m9 V* p! F/ g% ^1 w( v
先简单算下:
3 o* V6 J& s4 `0 l/ [按流量1207.9 kg/h = 0.3356 kg/s ,50m管长:4 w3 E$ ~. P2 w# ]4 C

7 T) m0 z( k+ E/ B# m' i8 V8 W" r4 }# f: G; [4 s2 B  P  O
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)/ v" @4 j7 e8 ~. \# l% P% b
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)7 m! z! D; y/ t/ ^/ L% A4 q

' h# T' p. a3 v5 b/ D6 l* ]* f' A6 O. e0 f3 d' p
如果流量按800 kg/h = 0.2223 kg/s - g' N8 ]8 x& K( K

+ R  u+ A! S  g; j. }- w" O1.5' 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)
% i/ x+ M: _! n2 M) J8 r7 m6 V- l1 j) c# E" W4 y, h8 s( t
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)
9 h/ G' _: p& Z- z
" c# O) v& y% ^0 g( [1 x7 {. @  y
1 `$ i4 `3 _, j6 u仅看这些数据,然后和手册对比,那结果是不合适的。$ Y' A. P! [' X/ L, j5 n

2 `  `) p( M4 B; ?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)。
1 R3 C, m5 s) c仅就一个点去探讨,一般意义不大。! D+ |) [+ Z5 S) a; B* [' O

9 m, o4 ~: M. G# K+ g
& F, B: |8 b' G7 p  y# s0 e$ T; ^3 O: {
就个人而言,仅仅谈谈流量、流速、压损相关问题的话:2 Y. S! ^! r4 u( n) @3 m3 C! Z
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。
. V' P7 d  j& g* L% }- u5 I9 m/ P  w( M' r4 @9 ~
所以,数据合不合理是一回事,能不能接受是另一回事。
; n1 z. O5 G4 d( M0 W  w% t+ m2 n" c& A7 E6 x! B' `. i! Q. ^
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。
' W3 g! M6 r. A: e: V% V9 I- V& d  @1 f$ f6 p& K7 T# y, y8 ]
, V! V8 y$ p, d: _* _

( u! n: H, }' ^$ ^
, V" d3 Q1 D% \$ [8 [; x1 e! n
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