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

3 ]" p8 C0 k2 s# }' A. {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
# H8 i- g+ J2 o  W; H. U& |1 Y

核级电压

闲着难受 发表于 2023-11-25 08:35
) y7 z' G3 \  S4 y1 V; S9 ~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》
' ^4 D, S/ K" v! T“高压盘管。。。”这列
7 }- G) m% ?$ P/ L6 L4 A* q

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

/ k! D+ y0 M6 }8 n$ b) l) a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℃
, e5 |3 l& t( n2 X1 K; @

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Lean_2017.feng 发表于 2023-11-25 15:07
# D7 f; B7 t1 s7 w5 Y" }" q1 L+ T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
4 V3 H1 e# v: |% L) T7 P
2 t. x8 K; P' ?# w8 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。

, a8 I( D' \) h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
  n2 Y6 H  r4 H) j  M' |, }0 ]$ ?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， ...

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
% l5 |: S! ~& B+ r2 H" U% ^2 c' z/ Y

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， ...

1 j2 _8 T% d2 {* a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。
+ F# R) g# A7 u2 E/ q' u
: N1 J2 ?  `8 F& 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。

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）。
5 D) q5 H' D, l& l/ p) O
3 ^# `( V: w' s5 ]1 c/ e6 O1 Q
回到利用蒸汽热的问题：
0 j& p# H' n- ]0 z- L8 x1. 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。


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：
0 r. ?& h6 ^1 M0 a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
# H) o6 w1 _2 v0 y0 W' }9 k100 （蒸汽）                7.00934(在此压力下)  0.001（m3/kg容积）       419.617                  1.03674                      281.903
$ N- D  I% ?  c, h& x; I100   (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。

8 t5 Z9 J& c8 {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）。
! {( u$ _0 I, W' J/ _3 q6 F0 V


- A4 j. I' i6 k. r$ \) I) V- o3 D

核级电压

Lean_2017.feng 发表于 2023-11-26 10:08
6 R, t* X& o1 F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！
) Z) J9 h- F: y3 U+ K5 D) |# s" d

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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。

- R+ ?, `9 Z, M5 z' D还有个问题，按照上面的计算；
) u' Z! N0 z" P! o" H水总需热=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;
4 {  w1 R7 W8 y) ^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;
# B' A* T) y! Z! P$ @) S5 g
7 d% D' q4 t& b4 g, C
5 O: D$ O9 P: j4 S4 P; l! k; N; Z$ x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，
! A3 d+ `7 Q0 m' w3 e这样是不是不太合理？
5 T) _) D9 p5 _+ ?

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；
9 Q4 K- l" T$ O" S5 V& t水总需热=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;
0 t+ ]* w. I% ]6 E蒸汽在 ...

' J- d, `! z9 F% C单独看这个问题，计算逻辑没有问题。

+ E: r0 p1 _( m7 P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。

+ |& v' ?- Z3 K+ Y" R  A
9 q& _# }# |( x; v9 m  s先简单算下：
按流量1207.9 kg/h = 0.3356 kg/s ,50m管长：
& |/ ]9 l& X: f1 Q# a+ M+ 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)
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)
: r+ X! ~* l- e/ ?

7 p/ g- C$ N% Q) \" v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)

! {9 F; r8 |5 }" t$ o% h2'    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)

! w  _) X3 ~$ ~5 f5 u# N7 U
% @/ f/ B) q! i; L5 p仅看这些数据，然后和手册对比，那结果是不合适的。

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）。
" Y$ n$ C" U( y: z  W仅就一个点去探讨，一般意义不大。

8 T4 W2 G8 \# n  ]* z* c9 r3 M8 B

# w  P! u# S8 ]' v4 d) @就个人而言，仅仅谈谈流量、流速、压损相关问题的话：
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。
/ X* u0 k7 b( o8 x# t0 ]
所以，数据合不合理是一回事，能不能接受是另一回事。
* _" O# g. A) p; I: C( _% E& v
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。

' l$ t% b) q3 P8 n2 V

; n( l, {; ]; B4 a0 K+ l; k