求助計算盤管加熱儲罐的水要用多長時間的問題

喂我袋鹽

博越 發表于 2023-11-25 15:06
+ U* W  s: H% C" l( w* X大差不差一個是加熱器件，換成一個冷凝器件都一樣

. m* d5 d" T. I8 Z9 m# }& H應該是冰火兩重天，一邊冷藏，一邊加熱；
7 u; f* H9 i) t9 Z% j7 H

核級電壓

博越 發表于 2023-11-25 08:02
最好把加熱功率發一下

) Q2 F! j$ T# x9 i1 F9 j7 L/ w0 i& m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
5 q" a5 `9 t4 \. i

核級電壓

閑著難受 發表于 2023-11-25 08:35
傳熱系數是咋計算的

4 I; O& A' z" r" C0 E0 Y4 W+ [0 e我是查斯派莎克的手冊資料的《蒸汽與冷凝水系統手冊》
6 k; q+ U2 @6 h: D; |/ }“高壓盤管。。。”這列

核級電壓

博越 發表于 2023-11-24 20:41
可能不對你最好自己再找方法計算一下

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
“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℃
6 M$ b% C$ b" h( @$ `
/ T1 ]& m' D9 `% x

核級電壓

Lean_2017.feng 發表于 2023-11-25 15:07
9 d% D, H/ e: G& [7 Z( C" s6 h" t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 q) e6 }9 C. l( l0 E8 l  p
0 c& l5 Q7 G7 s# ?% A, ^換熱過程主要是，蒸汽冷凝，水升溫。

) C- k' N% u' J3 E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。

8 u2 Y) y" O! `' o, n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。

702736

核級電壓 發表于 2023-11-25 23:58
# M# X/ ]) [" D, h8 R. K4 [, u, f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， ...

  O5 l2 b3 R8 g$ o4 ?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。
  h* v: O  w4 L( U% S- l4 m0 t初始溫度是50度，最后是100度水，平均是75度。
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
- B' c& j2 V& U3 s: u" U3 P% v

Lean_2017.feng

核級電壓 發表于 2023-11-25 23:58
, b* M: c& L: w* c; m1 [& m  ?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， ...

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。


  x5 S' a& u& z  y, C7 I; r/ q- G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 h8 w3 |/ S) e* y5 T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。

4 g" H% y" x. Q: H7 |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）。

# ^2 `* R; K" T/ g; v7 [
回到利用蒸汽熱的問題：
* I1 R3 Y$ d# O' m) K1 v1. 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；
2. 對于設備設計者，上面問題需要通盤整體考慮和計算。


; @) C; V* z/ P6 M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：
2 ^9 s# p$ K' P溫度  ℃                          壓力 bar                     密度 kg/m3                    焓 kJ/kg                    熵 kJ/kg.℃                粘度   uPa.s

165 （飽和干蒸汽）      7.00934                      3.67066                         2762.81                    6.70661                       14.5091
100 （蒸汽）                7.00934(在此壓力下)  0.001（m3/kg容積）       419.617                  1.03674                      281.903
/ B/ X' I3 p! c. S4 s- t3 a100   (水)                      1.01418                      958.349                           419.166                  1.30721                      281.742

5 d# W. g: H/ d* G1 l- Z! V# s
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。

8 w" A5 y/ x0 u  ~9 ^' d  `5 _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）。
# C3 A; d$ X" N0 R& ~, j

8 \+ z2 B. B, F" E. f4 b2 M

核級電壓

Lean_2017.feng 發表于 2023-11-26 10:08
/ A. D' O& w+ R2 ~3 E. @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。

好的，謝謝！

核級電壓

Lean_2017.feng 發表于 2023-11-26 10:08
4 \, ?  L$ C. A$ B- Q. a( G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。

還有個問題，按照上面的計算；
8 ^* t/ c  F9 W$ T+ U水總需熱=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;
蒸汽在這個溫度和壓力下潛熱=2066KJ/kg;
' |. O' \( o* V+ ~總需蒸汽量=418000/2066=202.32kg;

* ~6 \  P2 J6 ]5 ]& V按照上面計算的加熱時間10.05min，換算小時=0.1675h；
9 x8 q6 J0 ?  U/ ^$ J' K3 c那么蒸汽質量流量=202.32/0.1675=1207.9kg/h;
: @2 N+ R- t1 z' i# y
# ^# M; f' W6 ]5 Y% Q
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，
3 l# L8 R2 J8 V. |這樣是不是不太合理？

Lean_2017.feng

核級電壓 發表于 2023-11-27 10:47
還有個問題，按照上面的計算；
  C: w8 W3 e4 ^: I1 W# z2 v水總需熱=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;
5 a  i& O' t8 I7 ?- e  S蒸汽在 ...

- k( ~4 r/ b1 `3 y2 ?單獨看這個問題，計算邏輯沒有問題。

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。
2 R$ i. ]& G* K) F1 A

, q: N4 X* A4 }+ k0 |先簡單算下：
按流量1207.9 kg/h = 0.3356 kg/s ,50m管長：
9 W0 Y- @& |( v! C7 I
5 _" ~" C$ q7 ~& g' e  t0 a0 r* }
6 \. E1 y& [# h9 g1.5' 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)
. |/ h9 ?8 H% |" P' 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)

- k7 M& H) F& n: y% |5 c
/ E; G% j- F8 }  a4 a0 b) m$ q( q如果流量按800 kg/h = 0.2223 kg/s
5 p& N, w6 n! b
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)
# Q. T# y% ?' d9 o7 i7 q9 I& [* n
8 \+ n% n$ ^) @* M! }( W: ~9 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)

) _9 X0 D- @. z5 M4 K! x
僅看這些數據，然后和手冊對比，那結果是不合適的。

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）。
僅就一個點去探討，一般意義不大。
3 ?! H+ o& V& {$ J
0 P4 v% o. M3 v0 u( P! f/ w

$ @* _! e( p7 b2 Q, |4 a就個人而言，僅僅談談流量、流速、壓損相關問題的話：
# M# o8 y6 P* A  B7 F! y4 ?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。

. j4 q+ _' [8 u0 L1 _+ M! }所以，數據合不合理是一回事，能不能接受是另一回事。

7 z  ?1 c, Q4 M" {0 w  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。

7 E  g9 r0 H5 Y# r- \
0 \& u" X5 k+ j; j* i8 v
  D* h0 o1 ^) |
  m3 F" H) u% C1 c