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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
/ Y4 o$ c5 |! Y  }: U# h大差不差一个是加热器件,换成一个冷凝器件都一样

7 ?1 @1 M8 Q7 I6 L  I应该是冰火两重天,一边冷藏,一边加热;
1 L. |+ G/ H( _& M: T0 ^
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 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 08:02
3 b. l9 z- y$ c$ v5 U6 u& |最好把加热功率发一下

7 w# y: B; a& o6 Y3 |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$ t. ?) e& x2 K  D% @6 u! c
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 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 * _$ ^$ Q& U! Q: v: `
闲着难受 发表于 2023-11-25 08:35) P+ Q$ t. l, }
传热系数是咋计算的

  I9 n$ m0 t2 @& }0 b# v我是查斯派莎克的手册资料的《蒸汽与冷凝水系统手册》
" G6 _' Z$ M( \  p“高压盘管。。。”这列
- a  E5 ~6 s. _) V7 z( Q

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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# q$ J: e5 [8 @1 i1 q" Z8 Q
可能不对你最好自己再找方法计算一下

) K% E: y) z! F+ {8 Q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5 r' G' Q  c& \# P* d; U9 F- Q) X
“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℃
( i2 b8 a6 A- k) n  d7 A/ u# G5 P4 c( p3 [

2 T( F! C$ i; p7 ]; X0 y
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 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 15:077 D3 G- V5 m7 }
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
! v" ^6 M: A7 w5 G1 v2 Y* R5 L
5 i. v2 Z6 I" q8 C+ m9 F换热过程主要是,蒸汽冷凝,水升温。

* d9 d% X1 k! }8 v1 N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。
- d/ m2 Q  c7 }
. L9 {0 \& b) Q4 s9 Y% N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。
: n9 k- I3 c! E' P
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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! s7 S; w% q& ~" _6 M! f
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, ...
' w- x9 S' U- M  ~" p" S' D7 O1 K
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。
" P) `9 e! `; F- z+ v) p* s4 X1 A初始温度是50度,最后是100度水,平均是75度。' w$ _/ f- k) @* Y
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; c4 f) S9 w; a& ?& J: F
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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
3 k7 K: l: ~3 R6 k0 ~+ I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, ...

- W! N* s: l" C2 o. Z4 K0 G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。5 E1 C& J3 Z! g/ }) `

2 o. [( i* y- Z# B  I% X! ^2 B+ _9 v4 m/ P0 E# A% {
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。
: Q' W8 F0 Q- z* B# G& h
" J/ ~4 |  E2 F# N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。
+ D$ T. h9 x" }" H, P8 C- h$ z, f# a1 J* 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)。' s7 |& I9 @" @' \
+ i" b& R' y- U* `# K
# E( I- G. S) {0 j% F
回到利用蒸汽热的问题:
1 y, d9 L1 p; B* ^0 U4 N; _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;" e, h! N, E. `# Q
2. 对于设备设计者,上面问题需要通盘整体考虑和计算。! z6 y, P# o4 Z; o% c( e- ~7 V

' u1 J4 a9 }0 y5 p3 l$ _2 h4 k. q. D* W6 q! }
' K+ s2 D! [0 x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:$ X. s% q  H" A+ u5 Z
温度  ℃                          压力 bar                     密度 kg/m3                    焓 kJ/kg                    熵 kJ/kg.℃                粘度   uPa.s- {. x" W* O( ?

0 ~9 |) I9 t' ~9 o; t9 g165 (饱和干蒸汽)      7.00934                      3.67066                         2762.81                    6.70661                       14.5091
4 B" O$ m$ r9 c2 T' T( B100 (蒸汽)                7.00934(在此压力下)  0.001(m3/kg容积)       419.617                  1.03674                      281.9033 C: j) e6 Y( C  {0 E: e
100   (水)                      1.01418                      958.349                           419.166                  1.30721                      281.742
+ n2 w& C( f; ?# N' O# G' V% \; V0 S! G

$ o& z1 \. V% n5 B3 r$ w+ V8 m2 `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。
+ R1 f2 X$ `* ~# C7 T' e. n- O$ @3 @6 }* ~4 S7 |1 o; Z! b( Y% h
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)。/ N- p2 m$ C- ~* y
2 B" h7 o; Q% }* m; r; }8 L

! Q! S$ N. ?( M
! d- R; l- f& ?6 Y6 W" A* S( }( s% z

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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; j# e- z- Y& E4 _% z: |
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。

  m) N" z1 d( j, d7 ^- e好的,谢谢!* J' }9 v8 \) I- \/ c
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 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 10:089 l% ^( d& }4 l0 V5 v
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。
3 Z) m+ I% j* c  m5 S0 Z
还有个问题,按照上面的计算;
! U* {* N8 X+ d' i; Z水总需热=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;
3 M3 m; l  ?# r8 @蒸汽在这个温度和压力下潜热=2066KJ/kg;
' o3 C2 b, K& y# M6 t0 B总需蒸汽量=418000/2066=202.32kg;
4 U2 g2 s0 m: P
- i" S2 }% d6 f  e9 j按照上面计算的加热时间10.05min,换算小时=0.1675h;9 Z, s. k% J- f/ M" {  h
那么蒸汽质量流量=202.32/0.1675=1207.9kg/h;
5 }$ e# D$ F3 |8 W# G) q, P/ `/ i2 y8 u% |
4 D1 W& e0 `: w: p# h& j. l
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,
9 h/ K, p, D: v7 m2 m) n+ ~. X5 L& `这样是不是不太合理?
0 M4 Q+ p& v# \/ `: ]' x: [

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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 10:47  F# p: h6 W6 e
还有个问题,按照上面的计算;
: Q# @# l. Y# k) d2 j6 {* H水总需热=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;0 t% m, H* r% A9 K, B" D4 Q, G$ c
蒸汽在 ...
5 z8 |  N) ^& C3 X0 w6 D
单独看这个问题,计算逻辑没有问题。
" p" D$ {+ }, C3 c: |6 D" I, G1 S. l# a+ t& I
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。
2 c: i) v) Y- O& F, o! Y0 N7 f. L& \* d. @$ ^, l

" H! Q$ H1 h2 L+ T+ V1 U先简单算下:
& t: a& Y* q- B8 j% ~- q+ m( j按流量1207.9 kg/h = 0.3356 kg/s ,50m管长:; u! }; u% X8 N' B1 Q7 s
4 J3 |4 i. R' \! s3 q1 w
0 |: z5 }( k9 W
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)4 X+ l# t: G) Y1 ~7 q1 z, ]+ I
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); \* F% Y& L, ~. T' u0 y+ R

( S6 T7 j& `" f% l! l9 H/ O9 L9 _1 U4 a
如果流量按800 kg/h = 0.2223 kg/s * {& M1 T" F/ ~
2 y2 R8 m5 q/ V  s8 m
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)
; d2 f) G% m- B; R
. {2 G* e# R/ S  r3 r/ M2'    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)
1 ]5 K9 U% d( V2 S$ @* h" E
! Y! r8 b# z" X- I
: Y; e; l( R2 m( o0 b仅看这些数据,然后和手册对比,那结果是不合适的。4 [7 v# z$ Z3 f' \8 l
7 `; B' t7 I2 ]
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)。, s; }; U' _; Z$ R. q
仅就一个点去探讨,一般意义不大。9 f. ~7 r- l. l
% p5 i  k% x5 [3 S
9 z2 Y. d6 m9 y( _: r* Y7 y1 j
+ I  q/ S" }* T% s
就个人而言,仅仅谈谈流量、流速、压损相关问题的话:
4 N; x( R7 b/ q7 Q. {# 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。, q) v6 u" a* Q3 g

  [4 [6 A( E: A5 Q; W$ ]; m所以,数据合不合理是一回事,能不能接受是另一回事。: Y0 B: K' f" {/ y/ `1 ]0 w
, l4 ^$ e, N4 j4 I" L2 W
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。& ~) ~) G, b; i  z1 j: g9 a  ?8 @

7 S9 B1 k  R" u+ W3 ~; f4 U8 y: Z& ?# E9 X/ ?+ X

9 `* J, y1 Q) e
" V2 I4 g3 h, G. O/ r) z6 H  x
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