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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 15:060 z) W$ q8 [( e) T: Y( k% l
大差不差一个是加热器件,换成一个冷凝器件都一样
5 u( B  l1 \* R* x9 r2 S& `
应该是冰火两重天,一边冷藏,一边加热;& T1 ]/ |- y6 G0 N6 d3 v4 [. T+ r% @
 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! O2 J3 o, v: R) R2 S/ g& o
最好把加热功率发一下

6 z; R1 c# ]0 Q7 E" p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
; [4 ~1 l, D' c& q  P& P# [2 t' ]
 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
/ f9 W3 L; @0 ~: n; U4 F
闲着难受 发表于 2023-11-25 08:357 h& H: I* I- q& _9 `4 y; X: n
传热系数是咋计算的

& j( u/ i8 f1 W! ~0 t) B我是查斯派莎克的手册资料的《蒸汽与冷凝水系统手册》
$ q# _, N( T# V* J6 o' h+ S“高压盘管。。。”这列: e% x3 i5 B8 b0 w- [" w

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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 20:41
" r* ]& x2 C1 S- w7 g$ \4 D( A可能不对你最好自己再找方法计算一下

6 u9 ?) ~! L2 ^& e& i4 j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
$ U% H- ]% K3 T. F( |“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℃
6 N# ^4 F, [, I6 a5 p1 ~& A3 M' ?( V# b3 c) N9 W3 A. o
$ G) B3 ^: @* b
 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
; M9 H4 X- g1 r: V/ \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$ X( B1 \: z9 U6 L0 l5 L
: O  G& U: o$ L; `# ?( W! ~
换热过程主要是,蒸汽冷凝,水升温。
. {, ]* w: I  Y/ @
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。4 z+ i. ~; A2 W+ }

5 B1 j$ D# \# E+ S8 a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。
1 m9 X* H& T) `8 d
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 23:580 y1 \* Y# d  A  W
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, ...
2 h! O2 |1 D) m& m5 O$ ?' @9 J4 t
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。
0 h0 U7 i* D5 G% Z; f初始温度是50度,最后是100度水,平均是75度。
+ x) g, N& G3 Q  ]. Q6 z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
, @$ J8 [, e. g% D
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 23:58) ]5 i+ P8 o  D2 |7 N  @
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, ...
  Y; V2 o, x: y8 V9 z7 p0 ]
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。  e; w- s6 s+ A/ ^
0 \. Q7 i( [% x7 s& B9 I7 o

/ i8 O3 {* o, _7 N3 h- b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 c. u- ]* K& g- X1 Z& O; Y5 o, l* S. i: K
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。
# @: \8 x7 o9 t5 e. ^/ P  ^5 g* C
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)。2 I/ j2 H( k, g9 ?$ u  }, w* a, n+ C4 w

0 `/ S8 y+ {$ d2 X
. ]1 F4 f; B, y7 K0 }9 Z& c回到利用蒸汽热的问题:  M) }; M% z. T- h# ^) ?) j! K
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;- ^* [5 F8 D) \! w
2. 对于设备设计者,上面问题需要通盘整体考虑和计算。; p0 J+ u# D5 T7 z* J- E7 q. k

' u  r- \7 o! m3 c7 O6 y3 c3 I( |) i" C& c0 U& Y  K
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 t$ I- `$ y  F温度  ℃                          压力 bar                     密度 kg/m3                    焓 kJ/kg                    熵 kJ/kg.℃                粘度   uPa.s
* B2 Y/ b  m3 `2 w# O* O7 y0 E4 O- Y" W' W: n: t* a
165 (饱和干蒸汽)      7.00934                      3.67066                         2762.81                    6.70661                       14.5091. d; y: Z6 w( g
100 (蒸汽)                7.00934(在此压力下)  0.001(m3/kg容积)       419.617                  1.03674                      281.9039 u% E3 G/ s1 Z" F, |! X
100   (水)                      1.01418                      958.349                           419.166                  1.30721                      281.742* J: R5 |. a) p5 h

" t( W3 p3 ]$ {9 p6 E* ^
3 |0 i7 i. S) H3 @  i3 W( z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。! p# G. e# ~' S* G3 E
* R9 ], x+ O9 u7 L  w+ K. {" n6 u$ i
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)。# s+ ^( n% G) v1 I+ r5 I7 h
* S* @/ H, _. F. r$ T' @

) G( M. W$ n) e: J, B1 o6 j6 p  k/ ^1 Y* I% g1 o' z

; P8 a9 Y7 w$ Y3 }

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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( x( U+ ]0 ^; D
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。
3 c4 W4 i- V# ?
好的,谢谢!
' A, i! B! A. @/ A2 ^! t: @
 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. j# X* {  r, T5 @1 K# p2 u+ k
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 J5 a. e+ Z" R% `% S5 u. _
还有个问题,按照上面的计算;$ h5 O% U  X/ K  q/ `+ Z. s' O
水总需热=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;
4 s' `- L8 Y$ I2 z蒸汽在这个温度和压力下潜热=2066KJ/kg;: c# n5 g% n" G
总需蒸汽量=418000/2066=202.32kg;
/ s2 u" z8 A6 C5 V6 q; z2 ]2 R# z, @- L3 a
按照上面计算的加热时间10.05min,换算小时=0.1675h;: p8 d% r9 N2 I
那么蒸汽质量流量=202.32/0.1675=1207.9kg/h;8 t  [! n' ]1 p* H+ m, Q5 [/ B) [; C
# h) O$ R& B0 D
6 m+ Z1 u# A$ Y9 u: H9 t
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,
5 N6 s5 |2 H. R, ]- r0 j这样是不是不太合理?
2 B& [7 M7 O- Z8 z

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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: k* ^3 i! d4 i+ W6 `: `$ ~
还有个问题,按照上面的计算;6 v) E+ h) I0 N" M) Y! u# F
水总需热=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;
) r7 B4 O: L) c4 M" Z# J蒸汽在 ...

% ~( j/ N: b+ D+ x" D" P单独看这个问题,计算逻辑没有问题。
8 {/ o. {5 x6 I& L3 E' C. Q; j. Z
8 @% r2 @) w5 F8 z0 Q& R$ g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。5 a, X; L: T. ]( i

# z: i/ P. S2 A' ^
* g( f0 l  M6 M先简单算下:
. I; I% o2 b9 w# S/ {按流量1207.9 kg/h = 0.3356 kg/s ,50m管长:7 B' K# j3 h6 _4 J7 ?
; {9 S4 @3 Q7 X. e0 j
0 \  ^) X6 A+ B; q
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)9 m9 U) v( Q. u& G- P( Y# M
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)! p* ^: t8 B6 r
& s% j/ C/ W8 `

+ Z0 i3 \5 P9 ]2 i5 X如果流量按800 kg/h = 0.2223 kg/s 9 x! Y) p1 }2 t6 J' [9 l, n

' u' d& l: j0 f6 A, N1.5' 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)( z( f) L3 F6 ?$ T

# }1 Y/ `2 J! h, D- d8 ?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)3 p: y# t8 f8 ~0 D' e* `9 Y2 @3 U. a

0 Y* r6 {- N  T* a  _: i, }( Z# S7 Y& B$ S. w* m0 k+ W/ e& n0 R
仅看这些数据,然后和手册对比,那结果是不合适的。
  a6 y/ q; A- b8 k4 X* z. c1 @4 t: C9 O% {
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)。1 _) ]% M: A: ?  M3 |2 u7 j
仅就一个点去探讨,一般意义不大。
$ p1 t, r" f; y
$ h# W! }) _5 w; Q' b) P5 z; K$ z2 R6 X$ f, o6 Y2 e

% c7 Y! b3 _6 T% O% X2 _就个人而言,仅仅谈谈流量、流速、压损相关问题的话:
* I9 v8 I! @; R) 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。
1 u8 `2 Q, s( r  \8 @+ Y. s7 n
% J9 z. `" F/ f! I* ^所以,数据合不合理是一回事,能不能接受是另一回事。1 X. U; y# p3 N, h
" x' R, h, \, [  V# W
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。
9 {% [) e, a3 u
3 F* H1 i2 k4 ^
2 T- W, |) d8 |2 G# f$ t: D  J- J5 A$ W/ I" {3 e
& t9 x' L# p2 k8 Q) R
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