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；

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

核级电压

闲着难受 发表于 2023-11-25 08:35
) W# q; m, f5 H5 t+ s1 i' k1 w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》
& D' A' b4 D! a* D1 L- Y  g“高压盘管。。。”这列
8 V5 J% B0 ?6 ?% `; `$ m+ P; H

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

$ g) V; T5 m, N1 u/ p, 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
“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℃

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
$ |. @0 L; B3 X# t4 N/ h
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。
( C# U3 U/ O5 W. \* U4 N) V7 v
  b7 \; e0 o" g2 j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， ...

: j8 I# V' t9 I5 \" C- F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。
' E  g8 n# A# Y8 j初始温度是50度，最后是100度水，平均是75度。
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
; a" W& F# ^# S" f& {2 R

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， ...

+ Z: k- A& C2 W6 g$ 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。
/ ?9 W7 R+ P# ]$ Y8 n
; L; z$ X: l& A; w
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。

( X1 R7 B3 o3 [7 n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）。
1 D. a. v! Z4 X% s

回到利用蒸汽热的问题：
- z0 f/ y9 [' k1 Z; ?, P% A1. 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。
+ L7 o. s& T: M. y7 h

+ Z  v, R2 i- B6 A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
" z  ^; Q4 t- K' F
165 （饱和干蒸汽）      7.00934                      3.67066                         2762.81                    6.70661                       14.5091
100 （蒸汽）                7.00934(在此压力下)  0.001（m3/kg容积）       419.617                  1.03674                      281.903
100   (水)                      1.01418                      958.349                           419.166                  1.30721                      281.742
2 d" A! f. _; ]3 ?5 h' `3 O, ?

4 ~6 d; D' U" I* @2 j1 j. ^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。
, J# }6 S8 D% F0 S$ O4 s; J
9 M4 B* f. U7 \$ a4 J% D8 e: c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）。
& M7 k0 v% [" k  X) @4 v
* }8 Z: C$ w2 m  e' n/ {
7 e- Z) C2 B0 {; t# u
" i! x/ r' k) K2 q+ X$ g

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！
, O- U3 d! B$ _$ h2 w  m) {9 R

核级电压

Lean_2017.feng 发表于 2023-11-26 10:08
0 I3 Z; Y' ~/ z$ t  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。

还有个问题，按照上面的计算；
' E: u6 [4 `, i  A( H, G4 w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;
9 X6 K3 P0 Q4 _+ W
  V2 e) A( h3 b: r4 a按照上面计算的加热时间10.05min，换算小时=0.1675h；
8 i& i- \$ b( U: Y7 E9 W, a6 G那么蒸汽质量流量=202.32/0.1675=1207.9kg/h;
9 T' s. w5 K; J4 c2 h
1 w$ A- G9 |2 K+ ^: u/ a6 q) Q
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？
% Q* Q; I6 X+ M. ?* U: U

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;
蒸汽在 ...

单独看这个问题，计算逻辑没有问题。
0 F9 x( [" D$ \8 f8 V! N: J
/ X! [8 I( h# l$ l( ?5 g" t  H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。
* J2 C" H  |, {4 M% D) @3 @" Y- R

先简单算下：
按流量1207.9 kg/h = 0.3356 kg/s ,50m管长：
: K( h+ z5 w4 Z! |1 Q) g3 S* Z

  f# F/ M% ^0 Y4 Z1.5' 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)
& L0 }- m" W5 L  k; ~- A2 C
. R; |2 c) p( C$ Q$ v
如果流量按800 kg/h = 0.2223 kg/s
4 G; v" c& j# c7 L7 j0 v4 ~  d/ W. x
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)

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)

) Q: f9 ^+ s6 g, \$ E; |3 y8 j
& v3 H* J: Q- b3 k; Q8 S仅看这些数据，然后和手册对比，那结果是不合适的。
4 ~8 e5 X, Y% s! ^0 O! n/ j1 N
* |( Z- b8 \% k3 D! R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。


& M5 f3 E" k$ Q+ h$ P7 n% W* d: P
2 }$ V  h+ `8 M# A# H就个人而言，仅仅谈谈流量、流速、压损相关问题的话：
1 ^; |7 o# C  y$ j8 _  M/ |0 q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。
' M6 F  j3 I' X' P0 w9 {
- o. \) {) K1 x. U0 g7 a8 r; k7 B6 a所以，数据合不合理是一回事，能不能接受是另一回事。
! q1 o9 t' ~8 }6 W' A0 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。
/ q& E& T( S6 o

& S9 P2 C# ]% {3 a