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

, p, s: c% g4 r, b4 [) ?1 }$ H4 B8 y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
$ L& ~( P( `8 ?6 |& T0 f( g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
; _7 ^# e- E% L- d3 B3 \$ _9 n3 A. M

核级电压

闲着难受 发表于 2023-11-25 08:35
. S1 \9 H' v( W, N5 F6 B6 N2 J' l传热系数是咋计算的

0 y3 q- Q. [) l) \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
# {3 }4 D, K/ c/ x" h1 K( D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
“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℃
' V# V' k+ K  }
' F, X" q/ ^; s& o0 q
; v. q- K6 r9 ^; u! L

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
8 R1 d! z! q+ k2 P7 f6 D( O( D
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。
2 b' ]1 X" g# Q" ?
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。
1 m0 `# k& \* r' T; G, Q

702736

核级电压 发表于 2023-11-25 23:58
3 K0 L) q6 n. i) v& j$ A7 t+ u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， ...

: r+ b0 [! D1 ^  _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。
3 B4 W  C: Q2 j# z/ ]) `) x+ g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
7 @* j8 @+ U# c7 f8 t& z0 C

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。
; h; @8 {: m; h& Z% m* u2 P
; B7 ]" i+ W/ Z
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。

* S9 @7 k  w* {+ W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：
# u" c; \% e. D2 F4 p. J. X' ~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。
2 K  K& g# W4 V$ i

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：
温度  ℃                          压力 bar                     密度 kg/m3                    焓 kJ/kg                    熵 kJ/kg.℃                粘度   uPa.s

165 （饱和干蒸汽）      7.00934                      3.67066                         2762.81                    6.70661                       14.5091
3 u6 A: {( d! B; k6 Y  O5 o1 n, j100 （蒸汽）                7.00934(在此压力下)  0.001（m3/kg容积）       419.617                  1.03674                      281.903
- C- }' i7 B$ V$ k8 ~$ |100   (水)                      1.01418                      958.349                           419.166                  1.30721                      281.742


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。

- C0 F3 b' F% [# o  c5 M3 N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）。
. D* ]: F3 @1 f2 y6 v
5 f4 y2 }/ H7 P) H8 m6 f4 p
% }* G+ l" u9 ~( r7 ]1 {5 j/ A
( w/ R* E) @- ?+ J) [6 W$ \; t- e* _
9 H$ `2 o7 c7 a% K6 t2 H

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！
2 s2 v' j& I/ g" _8 S  ^5 u

核级电压

Lean_2017.feng 发表于 2023-11-26 10:08
  a- I8 y5 e4 g6 D2 y' J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；
7 ?% I# B* X" y5 [: d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;
) ~$ e2 l- Z. |  z, w7 T$ o总需蒸汽量=418000/2066=202.32kg;
7 a& k1 ~# k* N3 n9 T* t
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;

' s, v+ t7 C1 w; O
8 e+ |, b- p* j, ]' t' Z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 z7 w% j+ }# W! V0 ]! J& k这样是不是不太合理？
0 u% `: p: y7 s; y3 \2 f/ N

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；
水总需热=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;
1 a- i" Q+ B2 \  ^) F5 ^蒸汽在 ...

8 |) y" }; m' f" w" R单独看这个问题，计算逻辑没有问题。
- R% i% G" j7 v" Z
7 t& `' F8 d/ ]. p" q7 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。

9 i- c$ w5 u. o% X. A4 C
, d% W6 _# [$ p5 ?6 U先简单算下：
) E) U2 v! B" ^0 M/ H按流量1207.9 kg/h = 0.3356 kg/s ,50m管长：
4 r0 q0 c- x0 O; D  S
4 m1 f$ X" z  e& K/ g/ V
% `& Q8 C$ G9 A7 x) d3 \9 N1.5' 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)
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)

" \. s; P( g* R8 C8 j0 J3 Y
如果流量按800 kg/h = 0.2223 kg/s

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)
' m) U) {$ ]- h& R9 I
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)


0 x# {6 Z  {7 l0 ?# U% E1 ^, A! _仅看这些数据，然后和手册对比，那结果是不合适的。
0 e. Q$ u* q5 {) a. T0 z
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）。
0 W1 v6 S4 O" b8 n* \3 H# U! t仅就一个点去探讨，一般意义不大。



就个人而言，仅仅谈谈流量、流速、压损相关问题的话：
# h6 f2 q3 \7 f) [2 `3 ~" m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。

7 k2 }/ R/ u! P  G4 T' }3 l8 r, n2 i所以，数据合不合理是一回事，能不能接受是另一回事。
% n2 |7 s! g6 @3 b* Y
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。
9 M3 K- v) \# V# E


% e4 [* {0 w5 C% C+ T# |  s" F
! P0 t+ E, L7 @8 g/ R