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
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；
  m0 ^& s$ w3 @1 }/ H

核级电压

博越 发表于 2023-11-25 08:02
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

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闲着难受 发表于 2023-11-25 08:35
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》
“高压盘管。。。”这列
( Q/ M5 Y/ i- j1 m

核级电压

博越 发表于 2023-11-24 20:41
可能不对你最好自己再找方法计算一下

) P) J1 {! ]+ e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℃
% r2 u" y- W' N. p* C' \
1 L/ a2 J9 I0 x" ?
3 @: _$ h3 t" `* ~

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Lean_2017.feng 发表于 2023-11-25 15:07
) V- K2 c1 c  @% G( t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。

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。
( M4 ]. k5 I' h; j$ e6 `
0 x2 K  X' @9 P: l/ ~+ _* ]% 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。

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， ...

5 k5 T# l* R" g" F; t) f4 p+ J0 N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。
/ a1 _7 H- X9 S5 M初始温度是50度，最后是100度水，平均是75度。
8 K$ c% _  L; 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
' q3 W& s9 c7 l$ ^' ^

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， ...

7 u. U* s/ W; d2 z0 W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 g8 d7 m: T, h, v
( D( Y* n( |; Q# y7 P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。
; h* g. {* L3 a% C2 b2 t" ]
! J, ~' z3 k  l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。

) T" D# [! G3 n5 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）。


回到利用蒸汽热的问题：
  Q, ]5 c, v9 N/ z& N- X5 _) @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；
2. 对于设备设计者，上面问题需要通盘整体考虑和计算。

7 o& Z- _5 |, f& \' T- {
7 _5 }1 _7 `3 P! S+ ?6 Q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：
2 Y: {/ a# i$ |) A5 ~1 u+ K温度  ℃                          压力 bar                     密度 kg/m3                    焓 kJ/kg                    熵 kJ/kg.℃                粘度   uPa.s

6 j4 W& L. n( Z( Z. u1 s165 （饱和干蒸汽）      7.00934                      3.67066                         2762.81                    6.70661                       14.5091
/ P6 t6 p' q( U+ W8 [100 （蒸汽）                7.00934(在此压力下)  0.001（m3/kg容积）       419.617                  1.03674                      281.903
6 k8 S- ~. R1 w5 C" p, U100   (水)                      1.01418                      958.349                           419.166                  1.30721                      281.742
( p" S+ f- H; N! [
2 R( y$ ]/ Z3 ~! J4 [9 B
1 A- j# F. W* C. ^5 _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。
; q  h6 p% Y; x7 m
% g, N* H1 Y+ z- F# x  S: P" b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）。
5 G, _8 Z  q+ U( s! l2 u! k) U- G
& T1 M3 b4 c$ X: v3 G! ]; J+ {! I


9 N  ?' |7 o$ W  w

核级电压

Lean_2017.feng 发表于 2023-11-26 10:08
; o5 i/ w2 ~6 {& }) Q& F( a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
% L- C/ D8 }& v- I8 K% W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；
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;
总需蒸汽量=418000/2066=202.32kg;
5 _! E; r9 E: U
6 h) W' T& ]; d5 B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;


5 m9 B, H/ I# O3 l% {2 f) \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
还有个问题，按照上面的计算；
. e0 c$ J! x5 w9 w$ I( {水总需热=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;
蒸汽在 ...

  {$ F) ^; `' n* i- @6 W; b' G单独看这个问题，计算逻辑没有问题。

9 G* _+ N& s% `: V0 t4 O  ]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。
" r% X6 g$ ?: x- ^
# _. C2 V5 y6 b: |" l
先简单算下：
按流量1207.9 kg/h = 0.3356 kg/s ,50m管长：

' F2 U3 }+ o" w& Q
& f: g, w3 i6 ?5 Z0 E% n7 ]( Z7 |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)
  t: }6 H# F% \0 s2'    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)

/ Q9 L5 C7 {  S7 e- e4 p
" L$ U! s! I0 G; ~% R; z+ M如果流量按800 kg/h = 0.2223 kg/s

% ^' n2 H1 W6 ]/ Z; F1.5' 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)
+ E. o; S) e, ^! f% P6 E! c: d$ C) V
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)
; n0 o: P$ p) C* K0 H- \
  f4 ]- H6 j  J4 B7 T" u- m
仅看这些数据，然后和手册对比，那结果是不合适的。
1 x2 P% Q* e. h* Z2 K: l% w1 U
, Z; l5 S/ D8 F% r# r5 [7 U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。
' W  m/ \* u1 a, a  z( I

  k* T# |& l7 k7 ?8 N5 D4 q& q7 _/ ^
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。

  d4 y+ M6 r3 P+ v3 z所以，数据合不合理是一回事，能不能接受是另一回事。
6 t  s1 E  f5 V
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。


; W5 s4 h* ~7 R( x: K

7 i) M6 q$ n0 i