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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 15:069 l3 _% ]- e9 c2 b# _! {$ o3 z
大差不差一個是加熱器件,換成一個冷凝器件都一樣
3 |( u+ j: y$ U0 i* y* Q
應該是冰火兩重天,一邊冷藏,一邊加熱;
# s) H, k7 W3 z- l4 B& s: J3 ~
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 08:024 X, ?4 I3 ?4 p. A
最好把加熱功率發一下
. }: M, N0 U* h+ ?6 e
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
. t# S7 O2 d# [
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
) o7 d, x4 R) ]( }; R2 {! D
閑著難受 發表于 2023-11-25 08:356 `; w2 w% H; X& m. ~. V6 X
傳熱系數是咋計算的
, z  q  P& Y% F9 r) Z
我是查斯派莎克的手冊資料的《蒸汽與冷凝水系統手冊》
. \& m1 {8 i0 o; v- ]. }“高壓盤管。。。”這列
+ p0 i; {& c2 n( g4 ~3 t, ~2 Z9 g

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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. W$ l7 W0 N1 R9 l: F  `8 v
可能不對你最好自己再找方法計算一下
' [* W2 u. [. t* \( D
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6 E! P; x( Y7 t( G4 i- E0 k
“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℃7 {6 t7 q, V( h* X& d6 S
  ^6 q6 z; S3 |) {9 L1 h
" l# U) X9 [' c: \; K- h! j
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 15:072 W3 p! Z: ~' s3 T, A
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
% I* f- \8 d: y5 e9 a
; V+ s7 T! M2 f3 \; a7 M% g% @換熱過程主要是,蒸汽冷凝,水升溫。
# k" a8 j: A4 t
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。. E7 P1 ^0 p# ?: A+ a, H
2 k7 t' M+ X& i( F" B$ R
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。+ b' J5 d, f5 D- c
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! R$ B; K! q6 G
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, ...
1 O2 _- o  N7 w4 S5 b9 I
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。# K" F) q% M. C" l! V( c8 R' ~
初始溫度是50度,最后是100度水,平均是75度。
3 T, l. R, W0 @5 o( U& [  L$ I% w/ {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
6 ]! ]$ G1 g% A1 Z
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
  [  K7 m  t6 m5 h- A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, ...

, i5 e  Q! h5 s! {& y. u1 ?6 m- T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。2 g5 z; x* y1 ^9 W+ ^

3 M! _6 ~4 |& `! a8 q4 L/ C, Y
8 x5 K' g: R4 `8 M" q) |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。7 U$ c9 G, h" _3 B6 v$ [
( N6 a* w" e, R/ d7 O2 t7 w+ j: N
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。+ q( c( R" G4 _1 ^
+ O8 S* O: d6 s# `3 ?& ^0 c- i& [
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)。
+ i( J* s: i% Z) L: c  v8 Z
' n. ]4 u7 [6 N7 \! J( T
' f$ X, h, i& Q; Y- M- g( V" Z0 q8 p/ l回到利用蒸汽熱的問題:
. a! }: Q" R3 C& F1. 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;$ G/ W; y* l2 k' W" }) r3 U; l: o5 s' l
2. 對于設備設計者,上面問題需要通盤整體考慮和計算。& }0 N5 p8 {5 z! z

# I* x) K& O" @  e9 c
! }9 t" P9 h9 B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:/ ]& @' V, P2 b8 b8 K
溫度  ℃                          壓力 bar                     密度 kg/m3                    焓 kJ/kg                    熵 kJ/kg.℃                粘度   uPa.s
8 r$ `! h3 f8 W/ i2 O; j( b- X% _. h5 c9 \  Q8 q5 A3 T# K$ H2 I; }- u
165 (飽和干蒸汽)      7.00934                      3.67066                         2762.81                    6.70661                       14.5091
; d0 Y" j: l2 V) z6 D! X, s100 (蒸汽)                7.00934(在此壓力下)  0.001(m3/kg容積)       419.617                  1.03674                      281.9038 z' N, n5 u, g% i1 l
100   (水)                      1.01418                      958.349                           419.166                  1.30721                      281.742  ^4 F4 F% g7 g- t
( @2 r6 p' Q8 X4 v8 Z* O. ^. `
6 C' O+ c$ t, g" A  e) }
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。
+ L# j' k( L# D2 ?: o$ Z. u( I* d4 `0 W8 l* T4 Y1 U3 Z5 d
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)。
& t+ H8 d  l" q6 N! ]2 t- c7 b
( Z- H0 l7 i- a6 q+ ^3 r6 i& @# v

3 H0 ]- M/ y- [( V) B! K* d& q5 j# @4 g

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參與人數 1威望 +1 收起 理由
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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
7 F( q) z( r" E0 S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。

0 O6 _- X' Z  C8 a9 x; y好的,謝謝!8 ^3 M- n9 E! {, X8 I0 B* c' 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/ C  S* }7 b/ ^! g8 M* t, p
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。
1 t7 r- P" Y: z) ]! o+ P# E0 C
還有個問題,按照上面的計算;
! i  [0 l! Z, M9 {' X% I水總需熱=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;
2 N' g; F4 i  K9 m4 r蒸汽在這個溫度和壓力下潛熱=2066KJ/kg;0 h4 M3 y/ H* t1 {3 S/ v6 M0 ?
總需蒸汽量=418000/2066=202.32kg;
. }) S" i; L9 `$ s# i0 z+ l/ y9 `+ V" t: ~
按照上面計算的加熱時間10.05min,換算小時=0.1675h;
# K. N1 d2 i$ i. J0 _那么蒸汽質量流量=202.32/0.1675=1207.9kg/h;( ?& a- O1 i/ L, z

) H% i) d) l  F* T& F( g* V& E- q+ P
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,0 C" H( k! W- E% o3 y6 x: T, o9 E( U
這樣是不是不太合理?
' U# y. {5 _' ~% ^' J4 T

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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 10:472 l7 b6 q  F) F, w6 V. a5 y
還有個問題,按照上面的計算;
/ e3 q4 }) |3 n- C2 M% E4 p水總需熱=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;  [* B* e* f" i7 A
蒸汽在 ...

9 w, _# d0 {9 k單獨看這個問題,計算邏輯沒有問題。
8 O, U' D0 N, [4 R/ I, M) ?5 t) K$ K: T  ^) G
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。; k  B0 K* z" H7 _9 x/ Q, m
& p$ r2 t# ~3 c  g; ]+ t3 G- W7 X9 A; M& [

) S, J: w4 z0 F- T先簡單算下:
7 H3 `" P' d+ N* |; K按流量1207.9 kg/h = 0.3356 kg/s ,50m管長:# G: v9 F& G( z1 P/ p

4 x: W; H9 f- K- S0 J) b8 _% Q, d( G
1.5' 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)0 B, D5 t- @2 }3 B- x
2'    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)
3 G# k; N: C& ?6 [3 B
* X; u7 e* V" W" L( x
3 m& J1 y1 k; m7 k7 Y, P如果流量按800 kg/h = 0.2223 kg/s
& q  Q# U5 A7 m/ Q, k( M6 Q4 Y5 L' R5 P* L+ e- z/ _; L0 J
1.5' 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)
% W, r$ P& ?6 l6 U2 K% z  h
0 V: Q/ u# g, V$ g1 x  t" c( v2'    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)( `/ b! V! _  c) R3 z- H+ W* L/ l
  b# X* s8 q( ~# K5 P; w4 O: c9 |

. M9 m7 h/ W- q+ Q5 L0 H! Q/ o! K5 Z僅看這些數據,然后和手冊對比,那結果是不合適的。' s/ T% E7 f% R1 m4 U) ^7 m

9 a, b4 I$ G4 t# C' d. X2 ]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)。, X3 Q. h& I% x' e
僅就一個點去探討,一般意義不大。4 E8 e8 a, t9 Q7 A2 L; F: L
/ E9 B0 I6 w- {6 ~4 {6 q4 s! |% j. o0 _3 F
# A9 {: H* r3 F0 `$ S- M& @

( B' Z% Q/ f5 y0 r) O+ U, O, C就個人而言,僅僅談談流量、流速、壓損相關問題的話:
' H) K8 ?  p: @+ e  H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。! \$ ]" @0 k" o# D
) O5 Y9 |( Z5 m2 b7 |
所以,數據合不合理是一回事,能不能接受是另一回事。  f2 U: b5 ?% _# ]. Q; q9 s: z0 j. C
7 `, n; ~% B" G+ T3 k8 u
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。4 M" Q( [$ u' E7 M- x% w

6 p; ]6 [6 x$ J" ~
! S; y5 _# ~2 {& e  L8 c& o0 ]* a
" w' L; a( x- O3 D% l  E3 w  L1 i: D' l0 A
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