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樓主: 核級電壓

求助計算盤管加熱儲罐的水要用多長時間的問題

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11#
發表于 2023-11-25 19:16:38 | 只看該作者
博越 發表于 2023-11-25 15:06
8 A. K3 _0 g# |( L; U0 H' d大差不差一個是加熱器件,換成一個冷凝器件都一樣
" [( U; k4 L, t! o/ K3 e& F
應該是冰火兩重天,一邊冷藏,一邊加熱;
6 ]) \4 @, q" `* n+ Y
12#
 樓主| 發表于 2023-11-25 22:45:03 | 只看該作者
博越 發表于 2023-11-25 08:026 _, i6 e3 S& T
最好把加熱功率發一下
2 H) r7 M0 Q) ~9 B6 u
加熱功率沒有哦,接入儲罐盤管的是蒸汽,應該不用加熱功率吧" m  V, y. L9 ~/ e
13#
 樓主| 發表于 2023-11-25 22:46:30 | 只看該作者
本帖最后由 核級電壓 于 2023-11-25 22:55 編輯
/ S, Z. ]) i: n. A
閑著難受 發表于 2023-11-25 08:35+ X5 V& I* d0 F
傳熱系數是咋計算的

; b  I6 S5 r* d) A3 M& k% v我是查斯派莎克的手冊資料的《蒸汽與冷凝水系統手冊》
/ D% i+ k  B' v; u“高壓盤管。。。”這列
5 k! [+ X5 M' d  q8 D0 A; p

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14#
 樓主| 發表于 2023-11-25 23:08:45 | 只看該作者
博越 發表于 2023-11-24 20:41
  G- x8 d) y5 w! `8 E' p) c可能不對你最好自己再找方法計算一下

: U3 p3 b6 g6 T$ J$ Y5 }非常感謝!!不過這樣計算不就和蒸汽溫度沒有關系了嗎,蒸汽溫度高低都不影響換熱,不太合理0 r6 a1 |5 {+ |, H, y/ U
“7700×50”這步的“50(△T)”應該是有問題的,這個△T應該是10樓說的90℃8 y8 s! e3 M  ]* c  \
/ V3 c0 a, K5 A" b5 ?. R% e' D

# m4 M; ^$ t2 Q1 a* L8 _
15#
 樓主| 發表于 2023-11-25 23:58:09 | 只看該作者
Lean_2017.feng 發表于 2023-11-25 15:07
3 O& X0 o* o$ _) Z+ l9 _& \& Y8 H分析計算前明確幾個單位的含義:W是功率單位(1J/s),J是熱量單位
) `9 }) w+ @  U9 ?# x
! w0 `( p& E$ n換熱過程主要是,蒸汽冷凝,水升溫。
' r1 ~; H" n8 I' D4 ^3 N) L
非常感謝!!!非常詳細,我對比了一下資料這樣算應該是對的。不過有個不明白的地方:溫度差計算時,為什么假定僅僅潛熱釋放供熱,而不是潛熱 和 165℃的冷凝水降溫至100℃的熱量  一起釋放供熱?這樣出口溫度是100度,溫度差是 (165+100)/2-(100+50)/2=57.5了;這樣的物理意義是:蒸汽潛熱釋放完后,水還沒加熱到100℃,此時165℃冷凝水繼續換熱直至冷凝水降至100℃,換熱結束。! L0 Q. t( [0 [$ B
+ \. U$ }$ }" |- F' o
關于“溫度差”,其實我也一直搞不懂該怎樣取值;因為在實際生產中,一般只有確定的進口蒸汽溫度這些參數,蒸汽出口溫度一直不知道怎么計算。9 }0 E! Q/ @9 l$ _- t
16#
發表于 2023-11-26 08:34:22 | 只看該作者
核級電壓 發表于 2023-11-25 23:58
+ T; l  ]  ?( k1 a3 k) J7 F- P$ j非常感謝!!!非常詳細,我對比了一下資料這樣算應該是對的。不過有個不明白的地方:溫度差計算時, ...
4 {/ X4 D5 g6 C
由于是疏水閥出口,出口管溫度是100度,那里面的管子可以認為平均是132.5度。3 B# v2 N+ t3 ^- v3 b7 J* J1 S
初始溫度是50度,最后是100度水,平均是75度。
$ L2 c$ o; Q3 h2 B! g( b這樣就可以算出平均加熱功率了,再計算出水體和罐體的熱容量,再算出所需時間就可吧7 @+ \, U) z* p9 u7 F
17#
發表于 2023-11-26 10:08:19 | 只看該作者
核級電壓 發表于 2023-11-25 23:58
: g' A5 ?2 I3 H! ^3 r非常感謝!!!非常詳細,我對比了一下資料這樣算應該是對的。不過有個不明白的地方:溫度差計算時, ...

$ A% K# V, R, {( b1 g, o  F關于換熱或傳熱問題,建議看看傳熱學的教科書,或者直接看GB的換熱器規范。% [: @) z  l* M. N& W
) K$ I- d( C' v0 g% b

& N0 i+ v$ S: r+ r換熱中的起點一般是冷熱流體的流量(一般為質量流量)、進出口溫度的選定,主要確定的是穩態熱平衡。6 p  b5 k3 e' v: L2 }9 k2 @
+ ^/ i3 v- S8 y. W5 a. }
對于一般換熱,主要都是對流換熱,為了提高換熱強度,提高溫差、總傳熱系數是重點。
: p4 q2 Q2 y  e- p& t1 H1 b% X8 Z1 w0 D4 Y+ X
總傳熱系數受到流通狀態、流動型式等影響(主要是流通截面型式、流速、粘度等)。
* u& u# @8 i0 c( _. _3 j5 `6 q) G/ t
8 ]( J( z( i* L6 g( o" b9 F( M2 i2 g. Z) n1 x/ e- H
回到利用蒸汽熱的問題:4 m: n- B7 A% Q6 k' i: a
1. 對于設備使用者,上面問題不用考慮,直接按照設備使用說明即可;
& l$ K( O! P. i8 s7 R. s2. 對于設備設計者,上面問題需要通盤整體考慮和計算。
) s, ~* }6 P3 ?, ?# g8 T9 `" g+ W. T8 @7 E

1 \, u/ R( o" ]+ q6 C+ Z蒸汽(飽和蒸汽、飽和干蒸汽等有差異)熱源為什么一般說是用潛熱,原因很直接,潛熱大:
$ x) E9 \! c" f溫度  ℃                          壓力 bar                     密度 kg/m3                    焓 kJ/kg                    熵 kJ/kg.℃                粘度   uPa.s9 W- O' ~/ M: H: {! F
' h4 Z' H( i. r9 |( q& [* E
165 (飽和干蒸汽)      7.00934                      3.67066                         2762.81                    6.70661                       14.50914 m$ y4 P0 u$ b" c7 H2 Z% e
100 (蒸汽)                7.00934(在此壓力下)  0.001(m3/kg容積)       419.617                  1.03674                      281.903, b: Y* {# `4 Z
100   (水)                      1.01418                      958.349                           419.166                  1.30721                      281.742
# ?- J( n% Y8 P. F* P5 a
+ G7 c9 {, g$ ^- d0 l" Q; d. G8 P8 d' g  a3 b- B* B  ^. H
看上述數據,考慮到保持傳熱系數的目的,應該一致保持氣態,將液化的水排出。! W/ Y; C1 J" X% b7 @' r
( T/ P3 f/ d4 G- |; }; w: ~! L
其實,一般蒸汽夾套換熱中,熱源中的熱的70%被利用了,30%被凝結水帶走(通常是回到加熱裝置循環利用了)。
* l. H8 c/ S/ w8 l* q  X7 b& X, z! F2 K- {$ c  @( Q

# Z! U4 f. V, W+ J& X' S! I/ P+ d6 y' z$ k
0 y% r0 R7 H/ {; T6 F* o9 ~

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參與人數 1威望 +1 收起 理由
喂我袋鹽 + 1 思想深刻,見多識廣!

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18#
 樓主| 發表于 2023-11-27 10:30:31 | 只看該作者
Lean_2017.feng 發表于 2023-11-26 10:08. o' E% w! \0 ?" P  c0 m( t) B
關于換熱或傳熱問題,建議看看傳熱學的教科書,或者直接看GB的換熱器規范。
" a& Y) f( D1 b3 x
好的,謝謝!9 K& l  _% U. _3 z- g
19#
 樓主| 發表于 2023-11-27 10:47:35 | 只看該作者
Lean_2017.feng 發表于 2023-11-26 10:08
7 X4 O2 S0 y' A( q關于換熱或傳熱問題,建議看看傳熱學的教科書,或者直接看GB的換熱器規范。

( z: S/ F" ?4 f還有個問題,按照上面的計算;
$ E3 U. w5 d4 _( K/ Z- h* @  d$ t+ @水總需熱=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;
. N' N$ h  H" c1 L2 _! p. m蒸汽在這個溫度和壓力下潛熱=2066KJ/kg;
  m+ s2 g4 k" t$ L* n3 ~  f* [0 S總需蒸汽量=418000/2066=202.32kg;" D! ]7 E  {6 R. l& c
3 v* w. E& {2 r$ _. s' x- {% L
按照上面計算的加熱時間10.05min,換算小時=0.1675h;
1 k7 o. U2 ~/ P1 ]; a那么蒸汽質量流量=202.32/0.1675=1207.9kg/h;* ]/ x# y/ M& A! c, K! B

4 x! M$ G3 w6 E3 e# D7 y' j& i" l: z/ C3 Z. h7 z6 ~
查蒸汽壓力管徑流速表可以看到,0.6Mpa下45mm管徑推薦流量最大才約800kg/h,5 Q  S& S$ `; s
這樣是不是不太合理?
2 O+ Z) P: J4 v- w; O

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20#
發表于 2023-11-27 15:42:49 | 只看該作者
核級電壓 發表于 2023-11-27 10:471 N& _! v5 D% I* C
還有個問題,按照上面的計算;
# P$ z5 @* [* C+ d* v) v水總需熱=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;1 d6 b8 K4 X7 B  ]
蒸汽在 ...
' C! A) ^5 W3 Z1 Y8 @7 h
單獨看這個問題,計算邏輯沒有問題。' ?/ S  M4 h. Q

1 _( \6 {0 \& s4 y* V( _& V關于具體的計算,建議手算一下,然后綜合考慮下,準備用這個結果去評價什么,或者說這個結果的含義到底是什么。( ~6 F" g" g+ c
0 ~- `! O. N; d9 `! b. v
+ y$ z- Z4 ]. g, W: E# C2 U
先簡單算下:  ~" ^% c4 B/ g9 P* E0 @$ C4 `" F5 G
按流量1207.9 kg/h = 0.3356 kg/s ,50m管長:
9 a! o- i, t5 H2 o. F8 O; C
' Y8 W! J; ^; ~' C
% A7 _8 M. T/ o$ x1.5' 標準壁厚管,內徑40.9mm,推出 流速=69.4m/s,壓損=332.86kPa/100m             (按照手冊推薦的流速,壓損    均超標)
5 x4 e; u% [( q: ]9 I' C$ E2'    標準壁厚管,內徑52.5mm,推出 流速=42.2m/s,壓損=  94.75kPa/100m             (按照手冊推薦的流速,壓損    均超標)
# v2 n) }( n6 A/ Q6 L( p6 y/ l) u+ N/ l  g, a6 U0 e
) U% D2 r; M: F& v% y
如果流量按800 kg/h = 0.2223 kg/s " G- o4 i  g; U+ f5 p

4 N( D: j6 ^5 [3 W8 m4 ?! b1.5' 標準壁厚管,內徑40.9mm,推出 流速=46.0m/s,壓損=150.44kPa/100m             (按照手冊推薦的流速,壓損    均超標)/ h; {% ?/ Y! f0 X+ r
0 v, I, _; D# f6 \# I+ Q
2'    標準壁厚管,內徑52.5mm,推出 流速=28.0m/s,壓損=  43.24kPa/100m             (按照手冊推薦的流速,壓損    均合適)4 f  N; U2 M4 X5 ^9 [% U

8 w7 s% @7 W/ J  u/ s# z6 w5 K  O3 M  O' z0 w8 X, \; D. I- c
僅看這些數據,然后和手冊對比,那結果是不合適的。
+ m5 ?: C+ V( B4 L& H  S, c: u8 D, Z8 D
但是,如果就有設備被要求和允許運行在這樣的數據下,也是被允許的。因為可能設計使用工況允許(這里的工況,不僅指存粹的設計,還包含可能的經濟因素等等)。/ ?( L8 V$ u4 F% @
僅就一個點去探討,一般意義不大。
; N8 h, N  {: `$ {
4 _. i* Q1 k. F, ]/ [$ q1 Y# K" p
% r7 f  y( c- K* K; Z0 Y
就個人而言,僅僅談談流量、流速、壓損相關問題的話:) [2 A; |( K, `0 M
定管徑時,流速越大,流量越大,壓損當然越大,簡單看其結果有好壞兩方面,好的一面是換熱系數會提高,壞的一面則是輸送成本上升。
/ M3 f' P. j/ ^! Y) X6 ^6 `  m$ O5 }! U3 c1 B
所以,數據合不合理是一回事,能不能接受是另一回事。3 y* n& |" v, ?9 _1 @6 j
- t5 X* B' c0 c* M! O" ]
最后,對于工程問題,通常是針對不同的側重點,采用不同的數據(也就是設計)。能完全實現,則真的具有核心競爭力。
7 p. N( F0 R9 p* Q/ H4 U3 k& V: [! P7 Y5 u1 V! u- ?

* t* G) R! m" q; M5 j; s' R/ W; j6 X+ l% ?
  I5 k, O% G6 Y1 f+ w8 ~: V: h
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