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
* ^) [9 i' W- @# i1 J# v  L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
0 ^- z6 t% y4 A$ b

核级电压

闲着难受 发表于 2023-11-25 08:35
2 F3 C7 }$ y. [7 m5 Q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

核级电压

博越 发表于 2023-11-24 20:41
8 C: _/ e5 t( p3 g7 w可能不对你最好自己再找方法计算一下

) }' l) h( a0 l4 W7 O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℃


) z" }; p- v8 c

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
! r( G3 V6 r9 c4 N/ g. f4 p$ d
换热过程主要是，蒸汽冷凝，水升温。

- c2 S( V% Q4 d  [9 L7 f% ]0 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。
# _% q1 Z8 M1 a9 \
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， ...

. v" ^# z1 G& ^% s( f7 K# v! {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。
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
% ?! R0 v  @5 J, 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， ...

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。


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。
7 S& p- e# F. R" F. F
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。

0 S& p* ]7 ^% N  F/ d$ N4 T( ^% O/ V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）。

- X  m6 H$ L  ]7 [) C! {
7 \$ m/ a4 ^9 t) H8 o回到利用蒸汽热的问题：
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。
% D+ \7 q9 I2 p* z7 B

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
* D' a1 q9 `* _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

7 Z  ?  @' H' K+ J2 `7 C" e
" K6 a$ P" J) k- W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。

0 V/ Q% j+ [6 n( p9 {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）。
: ?6 }$ E/ C' }

3 \$ S& S0 U# E' e# M& E
9 p  n& Q' }- x% \- e1 s0 R/ j

核级电压

Lean_2017.feng 发表于 2023-11-26 10:08
: w* q2 ~0 v& r* g* ^- N- N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！
* |5 m3 _" E4 H: i

核级电压

Lean_2017.feng 发表于 2023-11-26 10:08
; N$ [+ z  Q2 M" t; n- o4 z) a* r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。

/ B. Z$ m* d" N7 C& W还有个问题，按照上面的计算；
- T% `; W% K+ ]4 ^9 {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;

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;

' ?' x' D: {. |* g. ~" A
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，
6 Q. p' c( d6 p$ f# w& ]# W$ s# L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；
水总需热=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;
蒸汽在 ...

6 J. P* V5 |4 v! K$ C单独看这个问题，计算逻辑没有问题。
7 o# R' L( D' P0 }1 E$ M
1 q/ Y  b2 U: P4 ]7 _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。


8 @4 D1 H9 S' A/ J* Y先简单算下：
按流量1207.9 kg/h = 0.3356 kg/s ,50m管长：
5 s* s) q* q- x) U

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)
6 y2 w  }" o/ v# V) x- X2'    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)

, Z" C1 E* P8 P$ u* g
4 a! q, t5 R8 u5 `9 i+ o* R如果流量按800 kg/h = 0.2223 kg/s
/ Y9 b# ?* [3 @
9 X! P8 ~% g  n1 ]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)
8 u& E7 ^1 T% H" W1 w
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)


仅看这些数据，然后和手册对比，那结果是不合适的。
& [, c% S) _" r5 O0 _; q: X
9 {( ]1 k( L- \8 u: V2 U$ 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。

9 l. |& m3 B; l7 m" c
) j1 m, ^! e! G9 c, `3 J7 B$ L
" Q, p8 X: [# A就个人而言，仅仅谈谈流量、流速、压损相关问题的话：
# C3 h; r5 L7 y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。

( `  n& e6 E. t$ o. p+ W& U3 [所以，数据合不合理是一回事，能不能接受是另一回事。
# B5 H6 X, l4 {4 c0 r1 u
9 e3 x. t* ~3 v- u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。
+ }, [! ], J6 R9 J
$ S8 r. \  E3 E6 J/ g9 T/ q# p
: A  K" y5 J1 O: }  @( ?
. A0 V% C) H$ l5 y, P2 a& v. j
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