企业生产中液体储存罐的热量损耗与液体槽换热

企业生产工艺中常用到一些罐类设备,如夹层锅、电镀槽、热水箱、储油罐等等,有封闭式和开口式两大类。

被冷物体吸收热量公式:

锅炉液体槽的加热与散热 企业生产中液体储存罐的热量损耗与液体槽换热

储存罐与液体表面的散热损失计算:Q = UA∆T

当 储存罐罐体表面的热量与环境有温差时候就会发生热传递现象。如储存罐底部直接放在地面的散热损失可以不计。

锅炉液体槽的加热与散热 企业生产中液体储存罐的热量损耗与液体槽换热
在无风状态下碳钢平板的传热系数图表
流速(米/秒)01246810121416
流速(千米/小时) 03.67.214.421.628.83643.250.457.6
系数X11.41.72.43.03.64.14.54.95.2
空气流动对热传递影响

如果储存罐放在室外、楼顶等户外,要考虑风俗影响,如果隔热做的好,热损失影响不会超过10%。

水箱的散热损失

锅炉液体槽的加热与散热 企业生产中液体储存罐的热量损耗与液体槽换热
空气状态下的水面散热损失 w/㎡

蒸汽盘管设计

蒸汽盘管主要用来容器槽换热、冷凝水回收等,如电镀槽加热、腐竹生产线的腐竹槽加热等

换热面积计算公式:Q = UA∆

在计算换热面积时怎么获取系数U:

锅炉液体槽的加热与散热 企业生产中液体储存罐的热量损耗与液体槽换热
水中盘管传热系数
锅炉液体槽的加热与散热 企业生产中液体储存罐的热量损耗与液体槽换热
其他盘管的流体传热系数
管径(mm) 1520253240506580100
表面积㎡/m0.0670.0850.1060.1340.1520.1890.2390.2790.358
每米管道截面积

计算方式:

  1. 计算质量流量
  2. 计算换热面积
  3. 核算盘管面积
  4. 计算最大的质量流量
  5. 确定盘管口径、长度、设计、应用
  6. 校验 核对

附录:

bar g:是指表压

bar a: 是指绝对压力

bar e:是指有效压力

锅炉液体槽的加热与散热 企业生产中液体储存罐的热量损耗与液体槽换热
常用压力计量单位换算表

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对于小槽放入盘管,可以取消S形盘管,使用平行换热管。

因为盘管设计与布置不同流体不同方案原则,尽可能保证液体槽的完整性放置泄露可能性的安全隐患,对于有腐蚀性液体的液体槽如电镀槽,盘管需要使用耐腐蚀材质如:不锈钢、钛合金、镀铅、铜等。对于,没有腐蚀危险的水槽避免使用上升管以放置水锤或者管道泄漏等状况。

盘管在液体槽要有坡度可以快速流出冷凝水,避免冷凝水积聚在底部。

对于需要将物品浸入的生产工艺如电镀行业,盘管不能放在电镀槽底部防止工作中冲击损坏,有些时候还要考虑是否有杂物堆积影响换热,我们一般按照侧挂式S形或者板式盘管安装施工,在冷凝水出口处要安装水封和小口径上升管,便于清洗。

提醒:对于盘管制造材质选择要根据现场数据按照公式计算,如大口径盘管影响到换热的均匀性,盘管太长因为压降大而产生温度梯度,而导致加热不均匀。

来源资料:《蒸汽工程和传热》

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