Transcript 蒸汽用量计算 - Armstrong International, Inc.

蒸汽负荷的简单计算
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基础培训课程
蒸汽用量 1
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蒸汽用量
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蒸汽用量 2
正确的设计蒸汽系统的需要
计算管道的口径
确定控制阀和疏水阀的口径
保证最佳的设备使用效率
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计量蒸汽用量
• 使用流量计
• 测量凝结水的重量来确定
•根据设备的额定数据计算
• 根据热交换公式计算
蒸汽用量 3
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影响蒸汽用量的因素
换 热 面 的 材 质、 状 态 和 面 积
• 蒸 汽 的 速 度、 压 力、 温 度 以 及 温 度 差
• 换 热 面 的 空 气 层、凝 结 水 层、 污 垢 层
• 设备负荷的变化对设备额定值的影响
•
蒸汽用量 4
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换热设备的额定数据
在 蒸 汽 的 用 热 设 备 上 通 常 会 标 有 额 定 功 率 X KW， 和 设 计 的 蒸 汽 压
力 Y bar g.
注： 1 kw = 1 kJ/ 秒
例 如： 设 备 铭 牌 上 的 额 定 功 率 为 400KW， 设 计 的 蒸 汽 压 力 为 5 bar g,
则 蒸 汽 用 量 为： 400 KJ/ 秒 ＝ 0.192 Kg/ 秒 ＝690.3 Kg/ 小 时
2086KJ/Kg
这 里：2086KJ/Kg 为5 bar g 蒸 汽 的 饱 和 潜 热
蒸汽用量 5
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使用额定数据的注意点
设备的额定数据通常要大于实际所需要的值
• 应该尽可能知道所连接设备的负载
• 蒸 汽 压 力 为 设 备 的 设 计 压 力， 而 非 进 入 控 制 阀 的
压力
•
蒸汽用量 6
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常用的设备
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蒸汽用量 7
非储存式换热器
空气加热器组
管壳式换热器
油加热器
板式换热器
等等
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热量的计算公式
计算公式为
其 中：
Qm
m
Cp
t
Hfg
h
蒸汽用量 8
m  Cp  t
Qm 
H fg  h
＝ 所需的蒸汽量
＝被加热介质的质量
＝被加热介质的比热
＝被加热介质的温度升高
＝所使用蒸汽的蒸发潜热
＝所需的加热时间
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kg/hr
kg
KJ/Kg .℃
℃
KJ/Kg
小时
计算实例
有 一 容 积 式 热 水 换 热 器， 需 要 在 2 小 时 内 将20,000 kg 的 水 从10℃ 加 热
到60 ℃ ， 所 使 用 的 蒸 汽 压 力 为2 bar g，
则所需的蒸汽量
20000  4.186  50
Qm 
 968kg / h
2163  2
同 样 的 计 算 方 法 可 用 于 油 箱 的 加 热、 蒸 汽 主 管 的 起 动 负 荷 等 等。
蒸汽用量 9
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钢管重量
管 道 口 径 mm
钢 管 重 量 kg/m
15
20
25
32
40
50
80
100
150
1.5
2.2
3.0
4.5
5.2
6.7
11.2
14.9
24.5
蒸 汽 用 量 10
每 对 法 兰 重 量( 包 括 螺 钉 螺 母)
BST’ E’
BST’ H’
1.25
2.84
1.59
2.95
1.93
3.06
2.49
4.54
2.95
4.99
4.08
7.03
6.35
12.00
9.53
16.10
16.80
31.30
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蒸汽主管的起动负荷举例
钢 制 主 管， 长 91.5 米， 直 径 100mm。 包 括 18 对 BST‘H’ 型 法 兰 和 一 个
截 止 阀（ 重 量 90.7kg）。 环 境 温 度 为 8℃， 蒸 汽 压 力 14bar g( 潜 热 为
1947kJ/kg， 温 度 199℃)。 预 热 时 间 为 30 分 钟。
则：
m
= 18 x 16.1 + 91.5 x 14.9 + 90.7 = 1743.8 kg
t
= 199-8 = 191℃
Cp
= 0.49 kJ/kg℃
Hfg
= 1947 kJ/kg
h
=0.5 小 时
蒸 汽 用 量 11
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起动负荷举例
起动负荷
m  t  Cp

H fg  h
1744  198.5  8.0   0.49

1947  0.5
 166.3kg / h
使 用 3 倍 的 安 全 系 数， 则 凝 结 水 量 为 3x166.3 = 498.9kg/h
蒸 汽 用 量 12
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空气加热器组
空 气空气加热器组的制造商给出了输出功率 KW
计算蒸汽用量。
假定输出功率为44KW，蒸汽压力3.5bar g
蒸汽量 ＝ (44 x 3600)/2120 = 74.7 kg/h
蒸 汽 用 量 13
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空气加热器组
如果知道：
• 被加热的空气体积
• 空气的温度升高
• 蒸汽压力
V  3600  t  Cp
则蒸汽量可用公式计算： Q 
m
H fg
其中： Qm
V
t
Cp
Hfg
蒸 汽 用 量 14
＝ 蒸汽量 kg/h
＝被加热空气体积 m3/ 秒
＝温升 ℃
＝空气比热 1.3kJ/m3 ℃
＝蒸汽潜热 kJ/kg
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空气加热器组举例
一台容积为每 秒 种 3立方米空气的加热器组
空气温度从18℃加热至82℃
蒸汽压力为7bar g
蒸汽量 Qm为：
蒸 汽 用 量 15
3  3600  64 1.3
Qm 
 439 kg h
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浸入式盘管
浸入式盘管的蒸汽量计算如下：
热量计算：Q ＝ U x A x ( T2 - T1)
其中：
蒸 汽 用 量 16
Q
U
A
T2
T1
＝传热量 w
＝传热系数 w/m2℃
＝盘管面积 m2
＝加热表面的平均温度 ℃
＝被加热介质的平均温度 ℃
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