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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
  a# [6 @$ U: c$ y大差不差一个是加热器件,换成一个冷凝器件都一样
! i2 w8 O. {3 _( R0 E
应该是冰火两重天,一边冷藏,一边加热;+ ?2 L7 F( @6 x; {
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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* d( K0 ~, T1 b6 ~; S- f) b
最好把加热功率发一下
! i' o$ f  ]+ S  |; w  g
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* c0 P2 }7 @, _1 S# @8 O
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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 3 s7 V6 b: L  G' @* n7 z" \! }7 r
闲着难受 发表于 2023-11-25 08:35" N; p" O( S* P" i  Y- [& d6 k
传热系数是咋计算的
$ g- M6 T1 _4 U" X
我是查斯派莎克的手册资料的《蒸汽与冷凝水系统手册》. y9 o2 f4 D: Q
“高压盘管。。。”这列
& t2 j" S6 R5 ]

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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 20:416 x) ?2 w9 `2 z& i5 G6 |0 S
可能不对你最好自己再找方法计算一下
" g. y& S* Q. f
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
# `/ R# O) c0 s; I  R' j2 ~) r“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℃: I* V1 ]4 ~9 ]# \1 v, [5 e
4 P. Q8 h1 O4 k6 z* e

# W0 e, R4 }! [* p
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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 15:07
7 Y1 ~! X# W# L8 n. `! U) c) k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
0 g& p* m* h5 R8 [+ K4 O' S& l6 G( v7 l% j' e
换热过程主要是,蒸汽冷凝,水升温。

8 i, m5 N6 Y, ^" V' {4 l  V, L$ E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。% P; e) @; L& _0 K7 k% T" \

# o$ H5 Y$ W9 r) i2 `+ G- e: b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。
+ O$ `- ]/ |" w$ U- w+ Q( m
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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
0 D) S  _2 l* `3 [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 H8 |. L9 m) d+ A! h
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。5 ~3 w) n4 C- y0 ]9 @$ U
初始温度是50度,最后是100度水,平均是75度。( x2 g* w9 G. x$ j- ^+ d* [( C
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
2 w; `+ ~, c+ f# |) B& G/ N5 a+ \
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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 23:587 J. C3 I, Q8 u9 g3 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, ...
9 L+ [: p/ d. c
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。
' r3 Q0 o, x, Q! h" e- H7 f: }' m7 f  ^5 _( `% f4 Q
% t  S6 K( B/ O" M$ G
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。9 Z1 x4 ]( F2 V8 L2 M5 J

* Q9 |7 ^* v$ D% \: f: r& j: I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。& k* I1 F& X- X) H1 h8 M
' c0 ?3 P6 h6 s" p+ m: p  P
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)。
& d# r9 k; ?! Z. |/ G# H: b! d! ~2 k& V" ~
& w" p3 g& J; H" d) ]
回到利用蒸汽热的问题:
* s( `# l2 E" A1 `; p* Z0 l1. 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;, D! R. ]+ M  I
2. 对于设备设计者,上面问题需要通盘整体考虑和计算。
: a! C, i+ B* k! X- ^( [2 q; p. t
8 u0 O4 k/ u% a7 ^- [( Z$ {; |6 M. v, [- Y2 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:
' }1 A. h: [0 R1 [# H6 D4 j. x- N温度  ℃                          压力 bar                     密度 kg/m3                    焓 kJ/kg                    熵 kJ/kg.℃                粘度   uPa.s! C7 _6 d$ b+ n: }. P2 d* {, |
, w& `- k" H3 }5 ~+ W6 \9 O( q
165 (饱和干蒸汽)      7.00934                      3.67066                         2762.81                    6.70661                       14.5091; t- c* ^0 U8 V
100 (蒸汽)                7.00934(在此压力下)  0.001(m3/kg容积)       419.617                  1.03674                      281.903
4 d& x- R( z  c' ?3 y0 @0 p2 @1 W100   (水)                      1.01418                      958.349                           419.166                  1.30721                      281.742; j. R9 t0 P1 c5 h  Y9 f: m
# j) C2 E, @0 K% U

3 b/ j/ ^( [+ L  J% u1 m# q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。. m# ]6 @  `# k& R% v/ S* g0 I0 m
" Z0 t" `4 f2 B" q; Q
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)。0 {! |: Z4 Z/ V3 A4 e0 C4 K

" ]( G) X) {5 O* N9 f+ ^
+ E2 ]1 y8 j7 J! H
$ x( `- Y2 o; q6 c" {
; `0 C/ `% S# o1 @) P# l$ u! f& y

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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
8 b0 j& A: U/ V1 O5 F. E% W" 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。

8 G- ]4 E6 ]5 {3 Q好的,谢谢!
/ X3 D9 f) A. t: U
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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 10:08
/ p1 I+ H3 u' W/ g5 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。
/ [9 c% I1 A' q1 d7 o0 F
还有个问题,按照上面的计算;: ~$ R1 S% a0 f4 c( G6 g+ |4 \4 o
水总需热=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;3 L4 ?8 ?6 d( q' K+ G
蒸汽在这个温度和压力下潜热=2066KJ/kg;
- J' \2 x3 [3 U* c; H9 F总需蒸汽量=418000/2066=202.32kg;% B: S+ C7 a! F3 ]: Z6 A; P( Y
( y: I/ C, T& Z$ h! _3 I2 A' b* W* _
按照上面计算的加热时间10.05min,换算小时=0.1675h;
( f( B3 _! b2 X7 ]$ k那么蒸汽质量流量=202.32/0.1675=1207.9kg/h;3 X# n# K# J; Z. }' H- D

  W" R( r) s$ u/ p( X% U! W6 b3 }
7 l* w% b" @& }2 ?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,
1 D6 H4 m0 F; N, E这样是不是不太合理?
" N' a, a& ~2 ?% y% H

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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
( \! E/ @8 u! q- v- F' m) m1 |还有个问题,按照上面的计算;
5 G: {9 ~' H* @水总需热=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;7 ^, u! t1 r- G+ n
蒸汽在 ...
$ G4 K4 k) q, [5 a
单独看这个问题,计算逻辑没有问题。
. l! @8 F6 Q. F& I/ c
9 F0 e) P9 D* m% F7 U$ ^$ |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 \( D% e% W' I- C0 m) f

. |% H1 z/ X5 \& w$ E0 B
7 i' J/ T; h1 a先简单算下:
# h' J$ O2 W5 T! M4 ]2 n9 c" A/ n按流量1207.9 kg/h = 0.3356 kg/s ,50m管长:
" p7 a" \/ N3 `- y- ?5 x( v% w8 ~. q+ X. ~9 S

0 ?. U1 M: {5 Q1.5' 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)
& v4 x; Y/ r0 W8 i2'    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); d1 g& ?) J# S5 ]* M" ~" l, H1 S
3 x" T8 A2 R) t( H% h* X, Z/ c" w
: x* n$ f8 r# H! _5 j8 w
如果流量按800 kg/h = 0.2223 kg/s 3 N9 D3 h  a# n& r1 y+ ~
! A: [7 z1 K% {5 d$ u1 s' B
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)
! W1 ~% t4 }1 H& E1 T7 m/ Q
* V/ D1 f9 G& V+ W2'    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)6 ?: I+ S, M/ h; X5 F; O
$ D) H/ x# K( X. b- a0 ]2 m
! j4 ]7 J1 z+ h" [2 |4 u4 }3 i0 \
仅看这些数据,然后和手册对比,那结果是不合适的。+ o. L7 E& P5 ]5 ]) Z5 v& L

7 w! |% s6 L6 ~6 j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)。( w8 v8 C$ n4 I; H# ]% H3 _
仅就一个点去探讨,一般意义不大。
" _% r5 t; W6 ~+ u7 k, \+ F0 C! s8 T& s: H. u; n: S* l8 |

, X3 H' g! t+ g% h* l$ `1 m
( w0 L. f/ v' t$ [就个人而言,仅仅谈谈流量、流速、压损相关问题的话:/ b3 s, B$ @" E" @3 B7 z8 D
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。, r5 i% j( A2 c' o1 p
7 n' ]9 M! }% V: L
所以,数据合不合理是一回事,能不能接受是另一回事。5 H1 x, u) p1 Q* ^
1 F5 t, ^4 v9 s: w: z  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。
; |  x+ L; ^& C: L
+ s, V6 i% w" T# {+ `
6 b) M4 J( K0 g! c
2 s: d! M( j4 y/ t
# y) i. n2 O- |) b& X4 @6 i
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