蒸汽使用设备凝结水负荷的计算方法及计算实例

蒸汽使用设备凝结水负荷的计算方法及计算实例一、基本计算方法蒸汽使用设备的目的当然是利用蒸汽加热被加热物。蒸汽的潜热一旦传递给被加热物并使之加热，则蒸汽将产生凝结，转化成凝结水。这部分转化为凝结水的蒸汽，是使物体加热至所需温度所必须的蒸汽量。换言之，加热物体而产生的凝结水量称为“凝结水负荷”。蒸汽使用设备的凝结水负荷可按下列公式进行计算。首先，在加热一定量的液体时，所需要的量按下式计算：W=[C×G×(T2―T1)]÷r…………………………(1)式中W—需要的蒸汽量(凝结水量)(kg)；C—被加热流体的比热容[kcal/(kg•℃)]；G—被加热流体的重量(kg)或容积(m3)；T1—加热前被加热流体的温度(℃)；T2—加热后被加热流体的温度(℃)；r—使用蒸汽压力下的潜热(kcal/kg)。所谓被加热的液体，主要是指水(液体)和空气(气体)，也就是说，蒸汽使用设备的主要加热对象是水和空气。若是水，其比热容C是1kcal/(kg•℃)，假如使用2kgf/cm2g蒸汽把15℃的水100kg加热至120℃，饱和蒸汽的潜热是517.2kcal/kg，因此：W=[1×100×(100―15)]÷517.2=16.4（kg）即需要16.4kg的蒸汽，则产生同量的凝结水。可是，为了确定蒸汽疏水阀所必备的容量，还需要详细了解温度从T1升到T2所需的时间。设该时间为t(min)，则蒸汽疏水阀所需要的容量L(kg/h)的计算如下：L=W×60÷t×安全率………………………………………（2）若被加热物是空气，其容量要用容积(m3) 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示，其 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 空气(760mmHg，20℃，75%RH)的密度是1.2kg/m3，比热容C是0.24kcal/kg•·℃)。当加热一定量的空气时，所需要的蒸汽量(kg)是：W=[1.2×0.24×G×(T2―T1)]÷r……………………………（3）例如2kg/cm2g的蒸汽把10℃的空气100m3加热至30℃时，所需的蒸汽量是：W=[1.2×0.24×100×(30―10)]÷517.2=1.114kg注：参见《蒸汽疏水阀》[日中井多喜雄著]第218～220页。二、已知換热器功率时凝结水负荷的计算方法已知換热器功率时凝结水负荷的计算公式：W=N×β÷r……………………………………（4）式中W—需要的蒸汽量(凝结水量)/（kg/h）；N—已知換热器功率/KW；β—功率单位換算系数/【（Kcal/h）/kw】，1kw=859.845Kcal/h，β≈860；r—使用蒸汽压力下的潜热(kcal/kg)。三、计算实例例1、某換热器，40㎡，900kw，进囗蒸汽压力5kgf/cm2g，出囗通大气压集水罐，疏水阀公称压力PN16，公称尺寸DN25，计算蒸汽疏水阀排量是多少？解：∵查《蒸汽疏水阀》[日中井多喜雄著]第33页表6饱和蒸汽的性质，r=498.8(kcal/kg)，∴W=N×β÷r=900×860÷498.8=1552（kg/h）蒸汽疏水阀选用安全系数η=2～3，疏水阀排量为3104～4656（kg/h），推荐选用ERH120—16或ERH120—8型。例2、某換热器，4500kw，进囗蒸汽压力3kgf/cm2g，计算蒸汽疏水阀排量是多少？解：∵查《蒸汽疏水阀》[日中井多喜雄著]第33页表6饱和蒸汽的性质，r=510.0(kcal/kg)，∴W=N×β÷r=4500×860÷510=7588（kg/h）蒸汽疏水阀选用安全系数η=2～3，疏水阀排量为15176～22764（kg/h）。例3、某单位锅炉暖风机技术参数如下表：序号暖风机型号功率/kw蒸汽压力/MPag蒸汽温度/℃风量G/（kg/h）出囗温度T2/℃散热面积/m2凝结水量（kg/h）1NBL—300500.4过热2950070不详w12NC—603500.4过热500006074w2估算凝结水量数值多少？解：凝结水量数值见表1。表1锅炉暖风机凝结水量计算表序号计算数据名称符号公式单位数据或结果NBL—300NC—60一、按风量热平衡估算凝结水量（需要的蒸汽量）W[ρ×G×0.24×(T2—T1)]÷rKg/h8431190风量（体积流量）G′ 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 给定m3/h245834167出囗温度T2T2设计给定℃7060进囗温度T2T2取当地全年平均气温值℃1010比热容C取标准空气值kcal/（kg•℃）0.240.24密度ρ取标准空气值kg/m31.21.2风量（质量流量）G设计给定（ρ×G）kg/h2950050000蒸汽潜热r查蒸汽性质表Kcal/kg504.1504.1蒸汽压力P设计给定MPag0.40.4蒸汽温度t过热蒸汽温度不详，查蒸汽性质表饱和蒸汽℃151151蒸汽疏水阀选用安全系数ηGB/T12712附录B33疏水阀排量Gtη×WKg/h25293570推荐型号之一背压0.2MPagERH120—8ERH120—8推荐型号之二凝结水不回收ERH118—16ERH120—16二、按额定功率估算凝结水量（需要的蒸汽量）WN×β÷rKg/h85.3597额定功率N设计给定kw50350功率单位換算系数β1kw=859.845Kcal/h（Kcal/h）/kw约860蒸汽潜热r查蒸汽性质表，同上Kcal/kg504.1504.1蒸汽疏水阀选用安全系数ηGB/T12712附录B33疏水阀排量Gtη×WKg/h2561791推荐型号之一背压0.2MPagJF5N—4JF7N—4推荐型号之二凝结水不回收JF5N—8JF7N—8注：两种计算方法同等有效，之所以计算结果不同，是因为已知参数矛盾，暖风机NBL—300型风量大而且出囗温度高，其额定功率应大而不是小为50kw，暖风机NC—60型额定功率大为350kw，其风量小而且出囗温度低！例3、某板式換热器参数：被加热介质近似水，入囗温度25℃，出囗温度55℃，流量60t/h，蒸汽压力0.6MPa·G，计算蒸汽疏水阀排量是多少？解：近似水，当作水计算，其比热容C是1kcal/(kg•℃)，假如使用6kgf/cm2·G蒸汽把25℃的水60000kg/h加热至55℃，饱和蒸汽的潜热是494.1kcal/kg，因此饱和蒸汽量W：W=[1×60000×(55―25)]÷494.1=3643（kg/h）即需要3643kg的蒸汽，则产生同量的凝结水。可是，为了确定蒸汽疏水阀所必备的容量，还需要详细了解温度从T1升到T2所需的时间。该时间为t(60min)，则蒸汽疏水阀所需要的容量L(kg/h)的计算如下：L=W×安全率………………………………………（2）安全率取3，L=W×3=10929(kg/h)。例4、某单位反应釜換热器参数：供热蒸汽压力0.35MPa·G～0.5MPa·G；反应釜A（換热面积40㎡）连续运行，供热蒸汽进出囗公称尺寸DN50，；反应釜B（換热面积20㎡）和C（換热面积5㎡）间断运行，供热蒸汽进出囗公称尺寸DN25；计算蒸汽疏水阀排量是多少？解：近似水，当作水计算，其比热容C是1kcal/(kg•℃)，假如使用5.0kgf/cm2·G蒸汽把10℃的水Q（kg/h）加热至100℃，饱和蒸汽的潜热是498.8kcal/kg（3.5kgf/cm2·G饱和蒸汽的潜热是506.3kcal/kg，用汽量较少而不计算，），因此饱和蒸汽量W：W=[C×G×(T2―T1)]÷r………………………（1）反应釜凝结水量估算见表2。表2反应釜凝结水量估算表序号计算数据名称符号公式单位数据或结果反应釜A反应釜B反应釜C凝结水量（需要的蒸汽量）WW=[C×G×(T2―T1)]÷rKg/h25001400800估算相当质量流量G设计给定（ρ×G）kg/h1386077604500估算相当体积流量G′设计给定m3/h13.867.764.5相当半园球体反应釜換热面积AO2Πr2㎡40205相当半园球体半径r（AO/2Π）1/2m2.521.780.89半园球体反应釜容积V（2/3）Πr3m333.511.81.5间断运行每次被加热介质最大加料量gg=Vm333.511.81.5温度从T1升到T2所需的时间t假设min1459120相当体积流量G″g÷t×60m3/h13.867.764.5出囗温度T2T2设计给定℃100100100进囗温度T2T2取当地全年平均气温值℃101010比热容C取水的值kcal/（kg•℃）111密度ρ取水之值kg/m3100010001000蒸汽潜热r查蒸汽性质表Kcal/kg498.8498.8498.8蒸汽压力P设计给定MPag0.50.50.5蒸汽温度t过热蒸汽温度不详，查蒸汽性质表饱和蒸汽℃158158158蒸汽疏水阀选用安全系数ηGB/T12712附录B333疏水阀排量Gtη×WKg/h750042002400公称尺寸DN设计给定502525推荐型号凝结水不回收ERH120-8ERH118-16ERH116-7例6、某单位蒸汽疏水阀选型【1.用户技术参数示例1、某单位管束干燥器项目技术参数和从实测结水量计算每1m2加热面平均凝结水量/（kg/h）估算各干燥器凝结水量Q数值见表1。表1管束干燥器技术参数序号蒸汽压力/MPag蒸汽温度/℃凝结水出囗压力/MPa凝结水出囗温度T2/℃加热面积/m2单台凝结水量/（kg/h）干燥器数量/台测量总凝结水量/（kg/h）每1m2加热面平均凝结水量/（kg/h）备注10.4～0.5过热：约172－0.05<100100046861103104.6864一车间2过热：约172－0.05<1003001406430.69过热：约177－0.05<100100040612194924.0608二车间4过热：约177－0.05<100800324915过热：约177－0.05<1005002030460.4～0.5过热：约172－0.05<1003001312565604.3733三车间2.蒸汽疏水阀选型蒸汽疏水阀选型见表2。表2管束干燥器蒸汽疏水阀选型表序号位号干燥器规格/m2数量/只制造商型号DN连接法兰标准材质操作压力/MPa·G背压/MPa·G最小压差MPa单台流量/Kg/h安全系数连续流量/Kg/h一车间干燥器10001JF8N-12（GH3-10）（GF15-16）40HG20617PN16RF0Cr18Ni90.4～0.5－0.050.39546861.5≥70293004JF7N-6200.4～0.5－0.050.39514061.5≥2109二车间干燥器10002JF8N-16（GH3-16）（GF15-16）40HG20617PN16RF200.69－0.050.6440611.5≥60928001JF7.5N-1040200.69－0.050.6432491.5≥48745004JF7.5N-1640200.69－0.050.6420301.5≥3045三车间干燥器3005JF7N-640HG20617PN16RF200.4～0.5－0.050.39513121.5≥1968备注序号1和序号3各给出三个型号，应依据用户现场产品结构长度与连接尺寸选定，尽可能相同使用户更换时安装方便】例7、某单位油罐保温用蒸汽疏水阀选型【蒸汽疏水阀选型见表1。表1某单位油罐保温用蒸汽疏水阀选型表序号位号盘管加热面积m2数量/只制造商型号DN连接法兰标准材质操作压力/（MPa·G）操作温度/℃背压/（MPa·G）最小压差（MPa）单台流量/（Kg/h）安全系数连续流量/（Kg/h）油罐容积m3备注T-91401501ERH120-1650HG20617PN16RFWCB1.0/250≤0.10.93000260001000重污油996093kg，密度970kg/m3T-91403501ERH120-1650WCB1.0/250≤0.10.9300026000T-91402401ERH120-1650WCB1.0/250≤0.10.9240024800循环油996093kg，密度970kg/m3T-91404401ERH120-1650WCB1.0/250≤0.10.9240024800T-91405801ERH120-1250WCB1.0/250≤0.10.9480029600蜡油944748kg，密度920kg/m3T-91406801ERH120-1250WCB1.0/250≤0.10.9480029600804ERH120-1250WCB1.0/250≤0.10.948002960050001#轻质燃料油4900000kg，密度840kg/m3注1：参照例1、例4，按每1m2換热面积平均凝结水量（40～60）kg/h，安全系数取3～2，估算凝结水量。注2：ERH120-12为基本型ERH120-16的变型产品。注3：核对连接尺寸等技术参数后订货。】（注：素材和资料部分来自网络，供参考。请预览后才下载，期待你的好评与关注！）