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樓主: 核級電壓
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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
, l5 s2 {+ c  v/ c大差不差一個是加熱器件,換成一個冷凝器件都一樣

5 i* b  O4 V: I$ \6 l2 {+ k$ R3 s; s應該是冰火兩重天,一邊冷藏,一邊加熱;
" I3 l3 n& g4 t! J" ^
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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 08:021 z: ]7 ]) V8 p/ @# D* F& g
最好把加熱功率發一下
) Q6 k, b, C; v% F# @+ U0 k
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
4 H; _+ r) F( S% `1 s0 `/ ?
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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
9 w0 `0 e9 w5 \: Q) F( u5 g' J
閑著難受 發表于 2023-11-25 08:35
$ r- y8 j7 T4 V& t3 u, I8 B傳熱系數是咋計算的

) |: K0 X. T# |2 z9 j, y! s; r/ s我是查斯派莎克的手冊資料的《蒸汽與冷凝水系統手冊》6 l) Q4 q5 j: l
“高壓盤管。。。”這列
7 [% C5 g( p0 R* Q

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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
( u+ O+ p, f4 m  _: ?: u* M可能不對你最好自己再找方法計算一下

, t* r# H; c% c. ?/ s# l" }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, k& e# H3 o5 q' y: v3 k$ l  P
“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℃; F/ \5 Y$ q1 Q4 y, Q# z% u( z) Z$ |
  |5 U( T% C% s8 U
+ n: L7 D! Z* u
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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 15:074 F# h6 z" x7 y% `% q  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1 d' n- b2 G9 S7 |0 s2 D

; I7 z& C! Y. f0 a" o& f換熱過程主要是,蒸汽冷凝,水升溫。

  k# I- V2 n" _' 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。
* R0 M( o1 N3 \8 F5 r) `0 ~8 ]& o  u1 B9 w9 R8 i! V
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。
- F' Y/ x( M2 l: v
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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
+ \# |4 y! Q9 [1 G; Q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, ...
9 ]" F1 e* p. s" B
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。
& x5 Y2 a# U- H# P1 J+ d* ~初始溫度是50度,最后是100度水,平均是75度。
3 |* t' l2 |# q8 b( k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
$ _8 L; o! @6 Y( _; `& i- y9 h: L
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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& L# p7 r& y8 x; }0 X
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, ...

% L) M" G2 b- J% ^9 q  I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。
) C( Y. D% z1 ]8 q7 g' i5 ^/ Q; r$ I) s6 w7 H( h, Z0 q

; C- B+ a/ s* A+ c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。
% K" a/ t& k1 ^8 R+ I5 w! a8 n# H+ n
" o" K/ N5 s7 m0 M/ ~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。
8 l5 _2 E. X! M& L0 _2 K7 N( T6 X; o, }2 o6 X: 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)。
  b: U5 [8 }0 {& B) h" n6 D( j4 J! c
; Y( U% r" l6 |# W0 d" w( `) L! e
回到利用蒸汽熱的問題:
5 u: R# M& V& m1. 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;" `4 M# J5 x" M' h( L; E) R  q
2. 對于設備設計者,上面問題需要通盤整體考慮和計算。
" g! z: u9 h( o5 J3 X# W/ Y0 r9 A8 [4 _: I! V7 n! ^
" B3 ~. v  r6 F* o. P
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:
4 b0 i# v% c" V: W9 H# n溫度  ℃                          壓力 bar                     密度 kg/m3                    焓 kJ/kg                    熵 kJ/kg.℃                粘度   uPa.s% y6 W* J5 r5 v6 L+ G
" Z% g, }$ _( D
165 (飽和干蒸汽)      7.00934                      3.67066                         2762.81                    6.70661                       14.5091
3 L* w. G/ a% e9 {2 y) Y: Q100 (蒸汽)                7.00934(在此壓力下)  0.001(m3/kg容積)       419.617                  1.03674                      281.903. Q, z1 _( p( t2 z6 K' o
100   (水)                      1.01418                      958.349                           419.166                  1.30721                      281.7427 q' z" G+ b$ M
5 c5 @1 k- d1 U1 Z2 Q" Y% L1 a  P

" d# {" d5 m  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。& y3 s7 D, x" @) M! J% j& O" ^
2 B8 K. ^5 q$ h6 C8 U4 g
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)。2 \, c4 b# [* U% c: B

8 z1 R' H; K5 a  T8 d* K% F1 e
- p8 T& m1 M; r" e% F* u0 A  z1 d6 y4 }9 }  l- a( M

+ O  H( M* c: m  [- P! Z# Z

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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 10:082 J0 D/ [* m4 Z' R- t9 F, 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。

: a) w# @% h$ |& {5 q* R好的,謝謝!  t0 j& u/ W7 f4 y7 S" f
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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$ F% V* T% \# E4 d: t- ]5 d/ b( T6 A& H
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。

4 c5 B7 U# s- B還有個問題,按照上面的計算;
  `% u# g% E  r! E  l5 [6 O水總需熱=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;
5 `5 r& R1 B9 C3 [/ A  N蒸汽在這個溫度和壓力下潛熱=2066KJ/kg;
1 }" l- @( T- d總需蒸汽量=418000/2066=202.32kg;
' O% r+ j7 _$ ?8 ]$ |- V0 ]
% P9 n2 t7 [" M6 q- T' G按照上面計算的加熱時間10.05min,換算小時=0.1675h;/ J( J0 q4 ^6 ~" J0 l5 z- r2 J
那么蒸汽質量流量=202.32/0.1675=1207.9kg/h;
) C) U3 O5 S* h
! C, d6 e6 b! z  r4 j- w6 T0 X5 `4 }$ O% d4 P: W
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,
  f) M" l! @* Y' B5 ^: J, n這樣是不是不太合理?
) P4 z6 u2 c$ E0 @( ^% z' I+ \/ b/ k

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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 j1 ]6 A5 @" A1 ~7 i
還有個問題,按照上面的計算;8 k1 K& [( S( t+ P
水總需熱=4.18 kJ/kg.℃ * 2000 kg * (100℃ -50℃) =418000KJ;
! O6 b. z4 W3 F* ~0 q蒸汽在 ...

: P) N" M, F  j7 B單獨看這個問題,計算邏輯沒有問題。$ ~9 k7 p& r; a/ w

  A2 J6 B3 a- l9 B) q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。1 O* Q6 E, M, [2 A7 A; k
. e) n% j' c1 @( k, Z+ O
. t6 V6 a" k  c1 a
先簡單算下:
0 p0 d2 a% S5 x6 [$ B6 u按流量1207.9 kg/h = 0.3356 kg/s ,50m管長:
- W* U" V# }/ a  d! k2 _4 ^2 {- ?/ l/ i6 j9 V0 R

' x* L$ f4 ?; H! I2 o: P7 W1.5' 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)
! t9 t% q* i9 Y/ O2'    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)
' N2 x7 U4 ?5 B+ k* N- T2 P# y4 X; I8 C3 F9 c. P3 I3 w7 E

  R' z' M- @7 s9 z; U% v* |8 K- j如果流量按800 kg/h = 0.2223 kg/s
0 Z$ w, l& u8 _- @5 T9 ]: H2 K; H0 {7 W+ f2 N1 P( |7 `4 x& ?# w
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)
8 i+ G1 E+ J" @6 s. d8 B. m$ c) i+ t9 {& |7 E; E  f, w
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)
& M% z! u; o/ F  e! T( w
: `% l( h0 T* V8 T
4 `  d. U- ~5 I' ^# N" s" l僅看這些數據,然后和手冊對比,那結果是不合適的。
! E9 U; K* I4 ^3 F( d  N2 L9 y9 z8 J/ y" `$ N+ n
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)。
8 G, G. g& G& s) Y0 t僅就一個點去探討,一般意義不大。; q& e' U2 i8 F6 t+ ^

7 J& y, O: r: T# ^! N
. c( _- C- F% Q9 _/ W: p
9 A; \) @" V; x5 `1 m7 o1 g就個人而言,僅僅談談流量、流速、壓損相關問題的話:
6 p+ g- @$ o4 P; S" z! w1 Y/ @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。2 |5 `2 M, t# v& p6 B
/ _7 m5 q2 a, {& U+ }/ L
所以,數據合不合理是一回事,能不能接受是另一回事。
1 {* w. z0 @* P2 m# e) d
1 w5 H0 Q. B% ?( [. b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 d: S2 J) x. O& m, C
9 L5 X- P( a" c: C& g+ @

1 U4 w9 ?& H0 h: G! T( R
( F) Y! U# V4 t, @1 s4 ^. ~: _
0 B9 t1 S' Y3 R  w  y1 y
回復 支持 1 反對 0

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