оценка площади поверхности паровой катушки, погруженной в резервуар


3

Мне было поручено разработать паровую катушку, которая будет погружена в резервуар, чтобы поддерживать температуру жидкости выше 25 ° С (но не выше 40 ° С), и мне нужно рассчитать ее площадь поверхности и длину. Жидкость представляет собой высоковязкую масляную добавку, и она не перемешивается.

Мой подход заключался в расчете полной энергии, необходимой для нагрева катушки, используя Q=m.cpΔT . где m - масса жидкости в резервуаре, cp - удельная теплоемкость жидкости, а ΔT - разница между начальной температурой жидкости (25 ° C) и тем, что она должна поддерживаться на уровне (~ 35-40 ° C). ,

Затем я уравнял эту энергию с UAΔTm , энергией, доставляемой паром, где U - общий тепловой коэффициент для пара, A - площадь внешней поверхности теплообменника, а ΔTm - логарифмическая разница средних температур.

Я предполагаю, что этот подход правильный, но я сомневаюсь в своих расчетах, потому что

  1. Он не совпадает с калькулятором площади поверхности погружной катушки для отопления паром
  2. Кажется довольно большим

Помимо упомянутых выше температур, это единственные параметры, которые мне предоставлены компанией:

  • внутренний диаметр резервуара = 3.35m
  • Наружный диаметр резервуара = 3.6m
  • высота бака = 6.5m
  • плотность жидкости = 850kg/m3
  • вязкость жидкости = 30,000Cst
  • давление, при котором пар входит в трубу = 150psi
  • Время разогрева 2hours(7200s)
  • 2(0.0508m)

Итак, вот расчет, который я сделал:

Mfluid=Vρ=PI3.3526.54850=49000kg

Предполагая, что составляет ,Cp1800J/kg.K

Q=490001800(4025)=1.323GJ

Я оценил в используя:ΔTm86

(ΔT1ΔT2)ln(ΔT1/ΔT2)

С являющимся входным паром, - конечная температура жидкости = 145 ° C. С являющимся выходным «паром», - начальная температура жидкости = 45 ° C (я оценил выходное значение «пара» около 100.T1
T2

Принимая за 100 (по оценкам с этого сайта ),Ufactor

A = 1,332 ГДж / (100 * 86 * 7200) = .21m2

И соответствующая длина будет и . Очевидно, что что-то (или несколько вещей) здесь не так, потому что я не думаю, что танк может быть таким большим, поэтому мы будем благодарны, если я ошибусь.πDL=AL=131m


Абзац T1 T2 очень неясен для меня.
Папарацци

checalc.com/solved/tankcoil.html Я использовал это в качестве ссылки.
dnc123

Ответы:


4

Следует учитывать, что трубы, используемые для такого нагрева, как правило, «оребрены» для увеличения площади поверхности - ребра могут быть небольшими дисками, прикрепленными к трубе, или даже проволочными петлями - и увеличивать площадь поверхности, и уменьшать требуемую длину.

В этой статье описывается оребренная труба, хотя они накапливают тепло: производительность спирального теплообменника с ребристыми трубами, погруженного в накопитель горячей воды: влияние ориентации теплообменника .

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.