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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 15:06
  R1 l1 R8 {1 N$ l4 v% o; z5 e大差不差一个是加热器件,换成一个冷凝器件都一样

( ], g! Q3 Z$ O应该是冰火两重天,一边冷藏,一边加热;
' u% V/ L5 y. N7 b; j
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 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
% o+ K0 W! b1 i: e+ g# I# H+ O最好把加热功率发一下
! H7 f: H6 [) _  i$ P( X; o
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& G/ l9 k0 s) h3 n7 B# S/ A0 C) r) a
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 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 ( j8 `: a$ G* ^3 x$ F& d
闲着难受 发表于 2023-11-25 08:356 s) I0 u8 f6 F. y& a" A
传热系数是咋计算的
$ B; ]' O: Q) x3 b; k" x
我是查斯派莎克的手册资料的《蒸汽与冷凝水系统手册》$ z7 }. y. U8 U" E$ _
“高压盘管。。。”这列
2 q$ }/ z2 L8 ^$ U/ M

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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
: G" B7 t( ~  Q可能不对你最好自己再找方法计算一下

7 D' i8 z+ @3 x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) S9 ~9 n; @" X. F% x! q: G
“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℃5 A. P. n- I+ C, {; J' Q
- f2 d6 a2 c9 h* P* E. v

& x! h$ a" o# \! E
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 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. G! B( n4 v$ B  s- t$ r" }
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% j2 P  n3 I; B$ p' J$ J2 c/ ?5 x
9 O2 u9 ~* T9 G1 z! E
换热过程主要是,蒸汽冷凝,水升温。
7 L4 b& `- `6 }$ ^/ P4 O
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。3 y4 R: W9 a& h+ Q, t+ Q$ F2 I
  a' H, [6 {3 q1 C
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。
6 f( E% @) @+ ]0 u( b
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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 23:58% C, P, z. M# d) e
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, ...
; B8 h- a. i9 D
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。, e/ T. F/ ^9 e' t6 Y5 n6 j; K
初始温度是50度,最后是100度水,平均是75度。
2 [; ^: H3 ?7 g2 ?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8 V# k/ l& |8 H, Z( j
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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
6 n/ H. A5 ~# n2 f. M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, ...

% U$ E! @0 t/ ]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。. M$ z8 V2 x( f/ |' Z: G
& k, g# H! k# ^* b3 _
' F. B' D% Q7 l9 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。; @8 ^' N$ ]. [/ z. H4 K- v3 a
1 A7 C: r- H& ]0 }* l
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。* a; i$ d! ^5 Y' `& @
3 A& ]: F; a3 ?9 x
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 o) t* Z+ ^) q# v) Q
; c& y' \% |2 V5 N$ f7 m1 I

6 a- ~, M9 ^2 H' A回到利用蒸汽热的问题:: W8 v2 r2 i% n9 z: I8 a/ ?4 S
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;& @. u. o4 r$ G2 Q: s$ l
2. 对于设备设计者,上面问题需要通盘整体考虑和计算。+ K/ E) u6 b5 X: k% [) U4 {" J

* ?3 p) W5 ?- z+ H# H3 [2 G" B& v, T3 P* \0 S
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:
$ F7 V4 ~9 ?" _; F温度  ℃                          压力 bar                     密度 kg/m3                    焓 kJ/kg                    熵 kJ/kg.℃                粘度   uPa.s
2 P1 M! ~2 g( r  ?2 F$ g1 ~& L, r+ \  D* y  _
165 (饱和干蒸汽)      7.00934                      3.67066                         2762.81                    6.70661                       14.5091# Z/ U6 g8 R9 M' W" o. z/ r! o' @; ^
100 (蒸汽)                7.00934(在此压力下)  0.001(m3/kg容积)       419.617                  1.03674                      281.903
8 }4 R( m8 {! x1 f100   (水)                      1.01418                      958.349                           419.166                  1.30721                      281.742
7 W5 M! y6 B% O& g, T
/ Z8 j: O" Y1 V" ?  q2 R5 S
- P! G6 i& `& ?5 O& q# W1 S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。
" F! L  q# U/ }3 Y! v+ Y9 h
' z( j! a, q6 V% E( {# W, a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)。" F- _  o4 ^1 g, I+ ~3 y9 P

, y3 x4 J9 s$ n" j' N, {# E; Q" v. R4 ^! m- I5 q7 Y

$ P3 v0 k$ w0 K9 g4 X
0 |. I. _. k- [! u" g& H

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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
$ F0 a3 N$ {1 b# a7 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。
3 `# y; y9 Q1 c6 j7 S' V
好的,谢谢!
% G) A4 N* V% `! b: n& O
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 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+ o7 g$ X8 z5 }+ s6 U2 U+ 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。

! b8 j. Y- l. V$ u" _7 R还有个问题,按照上面的计算;
/ ^) ?! i9 c% [: z水总需热=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;
  ?# E" k0 P' |蒸汽在这个温度和压力下潜热=2066KJ/kg;
; b# H) F. f! Z总需蒸汽量=418000/2066=202.32kg;
: V0 h3 f  b2 O/ f" {* Q
. K+ Z: n- h/ O! e# j# f5 P按照上面计算的加热时间10.05min,换算小时=0.1675h;4 w* x% Z9 S/ K8 M* Y
那么蒸汽质量流量=202.32/0.1675=1207.9kg/h;
5 T- n( _3 l- x+ M2 |2 r  \5 y3 ?* l
& Q6 ]9 D  g( U+ u
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,
7 g( b, @9 D6 k/ \这样是不是不太合理?8 m1 W. f- Z- ~% b9 V2 k9 Z8 c: \

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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
5 f1 R" b, G5 G( ^7 [/ z还有个问题,按照上面的计算;4 u/ {8 p* r1 e1 K+ w
水总需热=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;. H0 \9 G& E& b9 G2 i" w0 d
蒸汽在 ...

$ |) l- B4 |3 w: O单独看这个问题,计算逻辑没有问题。# b" p- f% E. L4 E% B3 J
: X: Q( K( w6 a. u$ R8 }
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。' Y/ V! J. p% W

& }* p4 n, r7 ?% Y3 V: H; c
  w3 g3 {3 H8 W, R- c# F先简单算下:
' L- y; N! F& A, E- N2 Y( r按流量1207.9 kg/h = 0.3356 kg/s ,50m管长:# y- D$ w; P2 l$ ]

  `* P. D2 j. H5 j9 o$ h3 _! r; j1 b! A* ~6 P
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): Z/ E3 U. U5 }6 S6 n& X
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)* I, G! u6 T3 M% T
+ W! a5 |! U) ?
  f* k- V5 w" ^" D/ Y
如果流量按800 kg/h = 0.2223 kg/s " M( D+ a3 O# [- U) Q6 D, Z

, G& X2 Q; |. N9 i1.5' 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)
1 o+ |/ T6 ?4 {( V# ?, ~0 l! y
7 D3 ~# u) [+ y& d- u2'    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): |5 }# _5 R. v. w) j. f

, t1 l. q$ o& V1 C) r3 Z: n+ a$ j' R, w6 Y; h
仅看这些数据,然后和手册对比,那结果是不合适的。& g* t2 E: _3 m+ b5 }
5 c( B6 q% l4 ^6 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)。
! C8 _5 |- O( [仅就一个点去探讨,一般意义不大。2 C- T" c* D4 N4 b. Y

, x1 R& D, z" R# s! o$ C9 h
0 p3 f5 Y6 p$ {# p9 B7 F+ h, m' Y% c8 S+ y/ y9 B. _2 }2 J
就个人而言,仅仅谈谈流量、流速、压损相关问题的话:
9 J, j6 k  g/ s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 z1 s; U
4 A, x. m5 I9 w* ?# E所以,数据合不合理是一回事,能不能接受是另一回事。5 K' f% T/ }2 l* _' [  A2 N8 k4 h  w

4 y' Q& m" A, G; @, l. p- Q; W& l6 x# O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。$ E  d( @8 ]! T, i0 x) `0 H

, d7 e2 Q0 r6 X# |  C5 O0 B. j# U5 S& p; z, ?8 O( B
: ?) m$ T/ B! \0 `. e2 P7 @
' _- ]- e1 w7 y% C( J
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