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

2 M( f0 _1 v" i) w  t. Q& n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
/ m3 P( V! A: L, w4 r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

闲着难受 发表于 2023-11-25 08:35
传热系数是咋计算的

4 Z$ q0 [1 `! ~4 o我是查斯派莎克的手册资料的《蒸汽与冷凝水系统手册》
( n6 l  I3 ^2 C+ B: S. a“高压盘管。。。”这列

核级电压

博越 发表于 2023-11-24 20:41
- X0 \4 p0 o" l3 `9 V' m' Q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℃

: I( F  }; V( E- ?% X. B' l  z9 a
/ O& r, D8 s0 {! G3 Y

核级电压

Lean_2017.feng 发表于 2023-11-25 15:07
& ]( K- A( L- ^! m7 y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
1 f6 P' {0 ^1 S/ ?
换热过程主要是，蒸汽冷凝，水升温。

9 i6 `, P3 C( F. t6 Y) u0 b( `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。

" ^7 c4 q- e+ D+ j) ?2 Y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。
' _% F% f) H* G' i

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， ...

0 F9 f& d8 F! Y2 ~# m6 n( Z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。
; h# I  _& g" i, O1 Q$ f! w初始温度是50度，最后是100度水，平均是75度。
/ U, P3 S3 f" u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

Lean_2017.feng

核级电压 发表于 2023-11-25 23:58
) H8 n; y5 R- k4 u$ h4 t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。


$ r+ W5 ~+ ]% b: W! n1 F8 A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。
/ Z, |; P; C5 Z
4 i/ l9 d2 D/ L: i% l7 r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。

; b0 ]% q8 k) ^: r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）。


0 H) C& d; |( [# e2 ~$ M回到利用蒸汽热的问题：
, T' v# Q5 Y4 g0 |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。
# }, c- r& b! B8 Q6 c$ b, E- o
% t$ ?% z! E/ j" H
6 L7 d/ [0 x' T% s+ E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
+ p+ a( [( a- [8 k$ G7 V) I
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
100   (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。

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）。



; j0 Q7 e/ i3 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
, j  d  |0 f0 n/ `3 e2 g1 e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;
4 o6 Q( K3 t6 ^, W- {: B0 Q; g蒸汽在这个温度和压力下潜热=2066KJ/kg;
总需蒸汽量=418000/2066=202.32kg;
) V. K: ?  }* S+ w$ m3 v" P
$ b( V& `- P7 W9 Q4 d% c1 W( U! E( m# `+ v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;


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，
% G) s; g$ c3 u0 v" c这样是不是不太合理？
$ |6 n7 F+ r$ ~$ `4 h6 R( X

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;
8 u& R6 ^% `3 e; i蒸汽在 ...

# ~% W0 g) \2 d! w  |单独看这个问题，计算逻辑没有问题。
2 G- i$ c( a' W; i) B3 b5 J7 A5 Z
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。
$ }: |- B* k' n  U6 Y# x
" E0 p% c, f& e( n
1 g* u4 E/ V  G- a先简单算下：
按流量1207.9 kg/h = 0.3356 kg/s ,50m管长：

0 P3 Z2 W: z9 K) G
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)


  o( ~$ i; ~: J% z如果流量按800 kg/h = 0.2223 kg/s

  c5 g$ ~, J$ |1 `% V1 e0 k6 w, |, Z$ L1.5' 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)

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。

8 F% E8 a% {0 @. G' s7 W# _4 m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）。
. O" E" ?, }7 f5 U! Y5 s! O仅就一个点去探讨，一般意义不大。



就个人而言，仅仅谈谈流量、流速、压损相关问题的话：
( _8 E6 K/ `+ n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 v, x  j( t0 V
所以，数据合不合理是一回事，能不能接受是另一回事。
/ x: N0 M4 i0 f/ ~$ X, R+ N
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。
- R* D. H( A2 W. Z2 d3 ~9 f

8 N7 w& H6 Z5 P! M5 v% {
  J* f+ p( t8 }# Z) r