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
/ w9 \2 A* y+ M1 H+ e/ u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
8 `0 Z3 }* E8 D) D9 T

核级电压

) |$ m7 [6 o& ~/ f+ _

闲着难受 发表于 2023-11-25 08:35
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》
. I, q# c6 H0 }$ T+ ]# K3 k% S5 E“高压盘管。。。”这列
( t3 o2 @" Q% `* ?

核级电压

博越 发表于 2023-11-24 20:41
- `- e0 B" @- b; R可能不对你最好自己再找方法计算一下

. f. }# H: O- L% q& d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
8 U$ U! k2 g7 t. r; S“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℃
/ M6 Q- B/ r( ~

; W1 A$ ]- m$ Y% a/ M% I2 ^

核级电压

Lean_2017.feng 发表于 2023-11-25 15:07
6 H4 ]" a& L9 E/ c3 V2 U0 K7 x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
' y$ J& x9 a8 Q
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。
* j( h: p. \4 K8 S" r
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
/ i$ v, |# [5 c% ?/ ]( u1 Y7 q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。
  X1 D* R; }  h, ~% h* q" Z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
* v6 c2 D- G6 U* a8 T+ G

Lean_2017.feng

核级电压 发表于 2023-11-25 23:58
$ z# D: @5 B; n, E2 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， ...

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。

: W# ]* O9 ], [0 n4 d
' S  ]7 k3 C5 t2 `& b, 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。

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% a' F& e( p1 Z1 X
3 ^; ?# g! `7 Z8 h" \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）。

: f3 E2 a8 `! O9 F( m
  k+ B6 Q2 X# y8 t3 K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。
" T: o" C, q/ ^. |+ J; o

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

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
! }& {4 x1 q6 u) u
9 h1 h! n3 w7 [8 `, v' X
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。

% g6 X1 s" B2 K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）。
0 n  R* B1 i5 P


5 s: X* E+ X* l7 `: j7 M+ E* y

核级电压

Lean_2017.feng 发表于 2023-11-26 10:08
, R" R9 d; |. }1 `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。

9 I, J, Z. d. S  t+ h: h& O好的，谢谢！
- o6 k7 R- X! U* W

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;
" v3 m2 n6 o, 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;
. C0 E( {1 y5 F7 W
按照上面计算的加热时间10.05min，换算小时=0.1675h；
2 j$ n# e0 s, P0 k. [! e5 r1 |那么蒸汽质量流量=202.32/0.1675=1207.9kg/h;
' u$ x7 P) [, Y
3 }! R+ Y9 M0 z. W, R, f
  A* j4 r, l: m& Q% ~& g& 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，
" D* [% _( i3 J* T* j这样是不是不太合理？

Lean_2017.feng

核级电压 发表于 2023-11-27 10:47
# _9 [, b+ p% A2 @( L1 T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;
$ y  }. C  q9 K+ z' a/ z$ h: U, C蒸汽在 ...

单独看这个问题，计算逻辑没有问题。

; F2 U7 o6 v5 d; e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。


8 Q6 R/ ]6 x1 C3 e! y先简单算下：
按流量1207.9 kg/h = 0.3356 kg/s ,50m管长：
- N5 n7 ]. Q0 `% ?: y% a
0 C; G6 R5 q# e  s0 H- R
  q3 _+ ]5 j( G8 N) Q1.5' 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)
4 N$ F% V7 w9 z. N+ o' U1 G1 Q2'    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)


2 ^% L5 \! Q* [+ P% ~; u. u: C. r如果流量按800 kg/h = 0.2223 kg/s
" k! g5 D9 n, s) N
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)

, e5 V1 x& n/ t  t( z2 [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)


* C7 J. s' o: m. v! a5 L9 W/ ^仅看这些数据，然后和手册对比，那结果是不合适的。
1 s- a4 }  a0 q
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）。
6 E5 x5 n4 X% x$ m仅就一个点去探讨，一般意义不大。


) B, p4 h( o1 _& u4 e
- L0 ]7 n5 C9 y, f# u- [7 K+ N/ \. B就个人而言，仅仅谈谈流量、流速、压损相关问题的话：
" s/ a6 a5 F& D* x* |. b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。
+ K. x( C8 q% C1 z" N1 ]. q
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。
4 Q+ x8 v: P6 G0 n
: N$ o4 @' }/ ^: g1 @5 `