工程设备的蒸汽耗量

《工程设备的蒸汽耗量》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第2章蒸汽工程和传热工厂设备的蒸汽耗量章节2.14蒸汽和冷凝水系统手册2.14.1139第2章蒸汽工程和传热工厂设备的蒸汽耗量章节2.14工厂设备的蒸汽耗量本节所讨论的设备部分在前面的章节已经提到过，但是参数有些改变，同时还讨论一些其它设备的蒸汽耗量。加热器蒸汽冷凝水空气空气加热机组冷凝水图2.14.1典型的空气加热机组大多数加热单元和空气加热机组的制造商用kW来表示其设备的输出功率。这样可以用设备功率除以蒸汽蒸发焓来算出消耗的蒸汽量，计算结果乘以3600得到的每小时的蒸汽耗量kg/h。负荷蒸汽流量（ms）=kg/s工作压力下的hfg公

2、式2.8.1因此，额定功率为44KW的加热单元，当供给蒸汽压力为3.5barg(h=2210kJ/kg)时，冷凝水量fg为：44（ms）=2120（ms）=0.02kg/s（ms）=75kg/h如果制造商的数据未知，但可以获得以下的数据：空气体积流量；温升；蒸汽压力。这样，冷凝水量可以用公式2.12.3计算出来：3600VTcpms=kgh公式2.12.3hfg式中：m=冷凝水量(kg/h)；sV=空气体积流量(m3/h)；∆T=温升(℃)；c=常压下的空气比热容(kJ/(m3·℃))；ph=工作压力下的蒸汽蒸发焓(kJ/kg)。fg注

3、意:乘以系数3600得到的每小时的冷凝水量kg/h。2.14.2蒸汽和冷凝水系统手册140第2章蒸汽工程和传热工厂设备的蒸汽耗量章节2.14如无更多正式的数据，可以采用以下一些近似值：空气密度≈1.3kg/m空气的比热c(体积流量)≈1.3kJ/mp空气比热c(质量流量)≈1.0kJ/kgp例2.14.1一台空气加热器设计用于将空气温度从-5℃加热到30℃，风道尺寸为2m×2m，其中空气流速为3m/s，空气加热器组的蒸汽压力为3barg，空气比热容取1.3kJ/(m3·℃)。计算蒸汽冷凝量空气体积流率V=速度×面积V=3m/s×2m×2

4、mV=12m3/s温升∆T=30-(-5)∆T=35℃c3℃p=1.3kJ/m3barg下的hfg=2133kJ/kg3600×12m3/s×35℃×1.3kJ/(m3·℃)ms=2133kJ/kgms=2073kg/h非储存式换热器流出蒸汽换热器冷凝水回水冷凝水图2.14.2典型非储存式换热器安装图与空气加热器相同，非储存式换热器的制造商同样也提供了他们设备的功率，蒸汽耗量也可以用功率除以蒸汽的蒸发焓来算出，算出的结果是kg/s（见公式2.81），但是，通常非储存式换热器的热功率要远大于实际的需要，这是因为：最初的建筑物热负荷计算中采

5、用了过多过分谨慎的安全系数。非储存式换热器本身选择的是标准的型号，因此选择的换热器计算负荷要大一档。换热器制造商在设计换热器时已经包含了一定的安全系数。任何一点的回水温度、出水温度和泵的功率已知的情况下，实际的负荷就可以估算出。需要指出的是排放侧的压力会影响泵的输出量，因此，流量不一定是恒定的。例2.14.24l/s的低温热水(出水/回水温度=82/71℃)在加热系统中循环。计算输出热量：输出热量=水流量x水的比热容x温度变化输出热量=4l/sx4.19kJ/(kg·℃)x(82-71℃)输出热量=184kW蒸汽和冷凝水系统手册2.14

6、.3141第2章蒸汽工程和传热工厂设备的蒸汽耗量章节2.14计算非储存式换热器的热负荷的另一个方法是计算被加热的建筑物。通过以下的数据可以计算出热负荷：新风次数。通过墙、窗户和屋顶的换热量。但是，一个比较更合理的估算方法是根据该建筑物的体积，取热负荷为30W/m3，这就可以计算出当室内温度为20℃而室外温度为－1℃时，换热器的运行负荷。典型的出水、回水温度为：低温热水系统(LTHW)82℃和71℃(∆T=11℃)。中温热水系统(MTHW)94℃和72℃(∆T=22℃)。高温热水系统(HTHW)的数据变化很大，需要针对不同的应用单独考虑。

7、例2.14.3流入换热器的蒸汽流量为227kg/h，室外温度为7℃，室内温度为18℃。如果室外温度降为-1℃，室内温度为19℃，计算近似的蒸汽流量。这可以用比例的方法进行计算：初始状态的温度差=18-7=11℃设计工况下的温度差=19-(-1)=20℃20设计工况下的近似蒸汽流率=×22711设计工况下的近似蒸汽流率=413kg/h热水储存式换热器热水储存式换热器通常是要在规定时间内将其整个容积内液体从冷态加热到设定温度。图2.14.3典型的热水储存式换热器在英国使用的典型数据为：冷水温度10℃热水温度60℃加热时间(也称为恢复时间)=

8、1h。被加热的水的质量由容器的体积决定(水的密度ρ=1000kg/m3，比热容(c)=4.19kJ/(kg·℃))。p例2.14.4一台储存式换热器包括一个圆柱型容器，直径为1.5m，高2m，容积内水需要在