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
7 n2 B9 k7 s5 E) Q7 A9 D/ \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；
2 k( Z: u% e+ A6 ~7 }

核级电压

博越 发表于 2023-11-25 08:02
% S5 z3 G* V [& c9 c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
, P7 g1 k( ^% }$ g0 p, F) @% A, C3 I

核级电压

1 P8 O9 R: J. `5 w

闲着难受 发表于 2023-11-25 08:35
3 F a4 t. [+ F) L7 B8 k( k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 K+ @/ \6 O7 I: B) M; Z4 p“高压盘管。。。”这列
: a+ M# H! X3 Z) \( b" J4 b

核级电压

博越 发表于 2023-11-24 20:41
; |7 ]' Y; S: J可能不对你最好自己再找方法计算一下

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. n2 {$ X, Y7 I% k“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℃

w( G2 v) h8 q( o. D/ Y+ o

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
8 A' ^ _! c) E, ?! p2 m% D
) T6 w7 i5 Z7 r4 B' n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。
, o+ F5 V' t2 V
# F. ]$ K% u' z! Q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
0 ~; `0 Y4 w! h$ Q9 i3 p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。
: |" [7 z4 K9 _6 ?2 `2 Y; |& F' @初始温度是50度，最后是100度水，平均是75度。
. @2 |" q) i# \. s* s6 p/ T; J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
% I( r- h. P' l8 a

Lean_2017.feng

核级电压 发表于 2023-11-25 23:58
+ P; y* }8 @" t( 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， ...

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。

7 `% d1 g& D4 R, V5 x& z8 a$ o
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。
$ h) U3 F$ U0 ^! a" c
) I# r$ |9 v/ Y1 k1 F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- B- j1 z1 P# s6 g
回到利用蒸汽热的问题：
. P& P8 P8 z, A: s- p8 c$ i1. 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。

: X+ b/ F; p n
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：
2 Z6 u8 h$ y4 q& w* I2 `温度 ℃ 压力 bar 密度 kg/m3 焓 kJ/kg 熵 kJ/kg.℃ 粘度 uPa.s
) J( O( }3 u7 N
2 U& y i1 D: y- ~6 o5 _5 f1 L165 （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
Y1 |# s' \$ P4 W& }6 _: W ~100 (水) 1.01418 958.349 419.166 1.30721 281.742
1 |& Q9 b4 F9 W7 p

. ]- ~3 y: P# B% c! Y( K, f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。
`. n$ J4 W6 \! f
" w* t. j F! d8 S& e% y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）。
$ }. L+ J# V: u" s

) e+ ]1 R1 d5 h# l9 e/ t
/ u+ g# X1 q, a1 k7 u. q9 l3 T& q4 j

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！

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。

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;
蒸汽在这个温度和压力下潜热=2066KJ/kg;
. D; d, W. n. f( h总需蒸汽量=418000/2066=202.32kg;
J% I7 u& u2 |& D; ~4 w* M0 T, X7 Z
" k# f' C1 F E; f; @+ q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;
3 j% G: F+ g4 A9 x T* Z
' h% F# p2 q/ r: s0 e8 Q9 B
) z. Q# R/ N1 T$ f9 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，
这样是不是不太合理？

Lean_2017.feng

核级电压 发表于 2023-11-27 10:47
- A2 H8 `. D3 t* e还有个问题，按照上面的计算；
3 Y+ X+ [1 X/ o9 m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。
4 \) @* ]: u' Z5 j
, k' o8 h! t( x' D8 k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。
/ c' ~7 f' c. t9 Z$ }1 c
/ u) A2 m' r/ Z0 d9 ^4 _
7 M' x; S5 ?- [% j# p/ L$ o先简单算下：
. r; v, g! B" S4 A9 d, e+ l按流量1207.9 kg/h = 0.3356 kg/s ,50m管长：
$ r6 C4 Y) \- L1 e" M9 {1 }2 n
\* }. H( T8 P6 W' y2 O
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)

8 l, W. k2 [( n1 \" ?( n1 J, J
如果流量按800 kg/h = 0.2223 kg/s
1 T8 ~1 W: D5 _# Y8 @
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)
/ J; M9 H- _8 i; S e
" `7 m2 |6 v9 ^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)
, T5 g4 G2 ~: d9 Q

仅看这些数据，然后和手册对比，那结果是不合适的。
* v/ H$ {) t! a: P; O
) Y+ I6 R" z" R$ c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）。
+ h/ G2 a! k( i仅就一个点去探讨，一般意义不大。
/ c( g& z$ x' k6 f2 W
; n8 K2 i( D+ Z( v7 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。
9 R9 J9 A9 `$ K
6 K' n# ~1 e c6 Q! L; D9 ~# X所以，数据合不合理是一回事，能不能接受是另一回事。
3 g1 t o4 V: i& P6 u. p8 j6 j' D
, h+ U# P$ X: X: K& Q" J8 [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。



6 X( E* m2 W+ J