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

3 d" O$ M. Z% i1 X5 j1 C& |$ x

闲着难受 发表于 2023-11-25 08:35
1 y3 S* m5 `3 i' R3 U传热系数是咋计算的

% r& i0 w' O+ ^/ \2 R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
& ~: L# ^1 k$ x2 n% b

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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

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℃

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Lean_2017.feng 发表于 2023-11-25 15:07
4 U0 Q) {1 t% z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
$ W) Y' E* Z, v1 B2 Q4 I
, G' }; l% F5 Y换热过程主要是，蒸汽冷凝，水升温。

3 L+ C7 H* U8 f9 |% F6 n- N9 U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。

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。
' R1 [7 n9 r' d4 J: |2 a

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， ...

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
# ^( o( I  n: M" Y! j8 z4 l

Lean_2017.feng

核级电压 发表于 2023-11-25 23:58
& @; G9 r! k' s$ y7 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， ...

6 t7 y7 H, X7 x- ^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# b% ]! X9 h; |% N

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。
% n8 z1 v& h7 c- w5 b& q
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。
/ N1 l) S: h0 U1 D* X. c
3 g% x' H$ c3 \$ 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）。
) R, U; B& X" f1 B

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。
4 v9 k' {+ B4 {8 ^/ F! R6 g
) ?8 ^1 x8 U: z; B' Z
+ l; P: \% Z7 e: A& B- l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
$ s% m# z+ z+ q1 p* t; ]
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
7 ]# {5 Z/ _! M4 |) ^; B1 d  H& U2 l. x100   (水)                      1.01418                      958.349                           419.166                  1.30721                      281.742
0 @# x  w4 D# M2 U0 w/ H$ 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。
  D* F6 X) U5 z5 ^* N* Q" o( N
( d: ~) S# 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）。

) o' a3 u$ L6 F. o7 }

核级电压

Lean_2017.feng 发表于 2023-11-26 10:08
5 ]/ B+ C$ \. \' ~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
9 x2 v+ W* r7 A. X0 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。

: }: \, R# U4 D9 T; T还有个问题，按照上面的计算；
" d, H5 {' X  X% `3 @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;
4 k3 J- X: {7 c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;
/ G0 E" n9 ]+ o
8 h3 c3 E0 [) d4 X8 Y
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，
; F. N' q. U; O8 b1 D这样是不是不太合理？
, D* X0 w4 \7 ]: l! S

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 ...

3 h, g! s/ u  E0 K1 a单独看这个问题，计算逻辑没有问题。

( n1 B2 H8 g2 {$ A% v7 @  [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。

! f) N; y+ C' r; S; y) g4 [
: t2 ?1 m5 b4 d* E3 E( _/ Z4 [先简单算下：
" j: D( S4 f9 L/ q4 Z  R按流量1207.9 kg/h = 0.3356 kg/s ,50m管长：
# Y0 s9 A& H  s
8 D  S" o6 j7 ]" L" Z
% V3 s2 K. ^' k& j6 F) D- O) u1.5' 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)


* h7 G  i. g6 b- Z) I- m0 I1 }# {如果流量按800 kg/h = 0.2223 kg/s

/ F( X8 k( S7 ~1 f( Z8 O5 s1.5' 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)
. `7 g# i6 ^! a
: ~6 c/ M1 S" g3 v% S6 `, O$ E2'    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)


1 |& ]: ?$ W5 o仅看这些数据，然后和手册对比，那结果是不合适的。

# g8 v5 A4 a2 h% w3 T! r" x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）。
2 G7 N! O4 E/ p仅就一个点去探讨，一般意义不大。



" \, @' _6 g6 [6 q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。
* }$ ^6 q7 z5 h  U
7 o- h3 g+ Q2 A% u5 f+ ~所以，数据合不合理是一回事，能不能接受是另一回事。

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。
. o; M. c* m  G! C: U, C
+ r; h( V  X$ s5 i6 Y
2 w. B: B! M5 q/ F& X2 v8 |
3 Y. D8 V' {& ~$ |! z: X