蒸汽放热计算

化工热力学公式范文化工热力学是研究化学反应与热力学的相互关系的一门学科。

热力学是一个描述物质能量转化和传递的科学，它包括理论基础、实验方法和应用。

在化工过程中，热力学公式被广泛应用于计算与预测反应的热力学性质，以及热力学参数对反应均衡和传递的影响。

下面是一些常用的化工热力学公式。

1.焓变公式（ΔH）：ΔH = ΣH(products) - ΣH(reactants)ΔH表示反应的焓变，H代表反应体系的焓（能量），反应前后体系的焓变化量即为反应热，可以判断反应是吸热反应还是放热反应。

2. 阿伦尼乌斯公式（Arrhenius equation）：k = A × exp(-Ea/RT)k表示反应速率常数，A为频率因子，Ea为活化能，R为理想气体常数，T为反应温度。

该公式描述了化学反应速率与温度的关系，温度越高，反应速率越快。

3. 盖因斯-亨德森公式（Gibbs-Helmholtz equation）：ΔG=ΔH-TΔSΔG为自由能变化，ΔH为焓变，T为绝对温度，ΔS为熵变。

该公式描述了自由能与焓、熵之间的关系，通过计算ΔG值可以判断反应是否可逆、自发发生。

4. 凯库勒公式（Clausius-Clapeyron equation）：ln(P2/P1) = ΔHvap/R × (1/T1 - 1/T2)P1、P2为两个不同温度下的饱和蒸汽压，ΔHvap为蒸发热，R为理想气体常数，T1、T2为对应温度。

该公式描述了物质的蒸汽压与温度之间的关系，可以用于计算物质的汽化热。

5.放热反应的焓变公式：q=m×C×ΔTq为反应所释放的热量（焓变），m为物质的质量，C为物质的比热容，ΔT为温度变化。

该公式用于计算放热反应的热量释放。

6.反应平衡常数的计算：Kc=[C]^c×[D]^d/[A]^a×[B]^bKc表示反应平衡常数，[C]^c、[D]^d分别代表反应产物C、D的浓度或压力的指数，[A]^a、[B]^b分别代表反应物A、B的浓度或压力的指数。

一、计算方法蒸发量用重量M(Kg）来标度供热量Q（J）由温升热与气化潜热两部分组成。

1.温升热量Q1（J）：温升热与蒸发介质的热容和蒸发介质的温升成正比，即：Q=C×M×ΔT；ΔT=T2-T1 热容C：J/Kg.℃这是个非常简单的公式，用于计算温升热量，液体的饱和压力随温度的提高而上升至液体表面上方压力时开始蒸发。

2.蒸发潜热Q2（J）为：Q2=M×ΔHΔH：液体的蒸发焓（汽化热）J/Kg3.总供热量Q=Q1+Q2二．举例现在需要用蒸汽来加热水，已经蒸汽的参数为0.8mpa，300℃，水量为12t/h，水温为57℃，现在将蒸汽直接通过水混合将来水加热到62℃，请问需要多少蒸汽呢？是否是按照等焓来计算呢放出热量为：蒸汽变成100℃水的冷凝潜热热量加上100℃的冷凝水变为62℃水放出的热量之和。

设需要蒸汽D千克/h。

吸收的热量为：12吨水从57℃升到62℃吸收的热量.数值取值为：水的比热按照C=1千卡/千克℃计0.8mpa，300℃蒸汽的冷凝潜热约为r=330千卡/千克，1吨蒸汽生成1吨凝液。

凝液温度为100℃，不考虑损失。

Q吸收=Cm(t2-t1)=1×12000×(62-57)＝60000千卡/hQ冷凝放热=Dr=330DQ冷凝水降温放热= CD(T2-T1)=1×D×(100-62)＝38 DQ吸收＝Q冷凝放热+ Q冷凝水降温放热330 D+38 D＝60000＝163kg/h因此，需要该品位蒸汽0.163T/H，水量加热后上升到12.136t/h损失就按5-10%考虑了。

例子21吨水变成水蒸气是多少立方假设水的起始温度为20度；加热成为140度的水蒸汽（假设为饱和水蒸汽而不是过热水蒸汽）。

1，简略计算：常压下水的汽化热为540 千卡/公斤；需要的热量：(140-20)*1000=120000千卡，再加上汽化热540000千卡，共计660000千卡。

一、计算方法蒸发量用重量M(Kg）来标度供热量Q（J）由温升热与气化潜热两部分组成。

1.温升热量Q1（J）：温升热与蒸发介质的热容和蒸发介质的温升成正比，即：Q=C×M×ΔT；ΔT=T2-T1 热容C：J/Kg.℃这是个非常简单的公式，用于计算温升热量，液体的饱和压力随温度的提高而上升至液体表面上方压力时开始蒸发。

2.蒸发潜热Q2（J）为：Q2=M×ΔHΔH：液体的蒸发焓（汽化热）J/Kg3.总供热量Q=Q1+Q2二．举例现在需要用蒸汽来加热水，已经蒸汽的参数为0.8mpa，300℃，水量为12t/h，水温为57℃，现在将蒸汽直接通过水混合将来水加热到62℃，请问需要多少蒸汽呢？是否是按照等焓来计算呢放出热量为：蒸汽变成100℃水的冷凝潜热热量加上100℃的冷凝水变为62℃水放出的热量之和。

设需要蒸汽D千克/h。

吸收的热量为：12吨水从57℃升到62℃吸收的热量.数值取值为：水的比热按照C=1千卡/千克℃计0.8mpa，300℃蒸汽的冷凝潜热约为r=330千卡/千克，1吨蒸汽生成1吨凝液。

凝液温度为100℃，不考虑损失。

Q吸收=Cm(t2-t1)=1×12000×(62-57)＝60000千卡/hQ冷凝放热=Dr=330DQ冷凝水降温放热= CD(T2-T1)=1×D×(100-62)＝38 DQ吸收＝Q冷凝放热+ Q冷凝水降温放热330 D+38 D＝60000＝163kg/h因此，需要该品位蒸汽0.163T/H，水量加热后上升到12.136t/h损失就按5-10%考虑了。

例子21吨水变成水蒸气是多少立方假设水的起始温度为20度；加热成为140度的水蒸汽（假设为饱和水蒸汽而不是过热水蒸汽）。

1，简略计算：常压下水的汽化热为540 千卡/公斤；需要的热量：(140-20)*1000=120000千卡，再加上汽化热540000千卡，共计660000千卡。

蒸汽作为热媒主要用于工厂的生产工艺用热上。

热用户主要是工厂的各生产设备，比较集中且数量不多，因此单根蒸气管和凝结水管的热网系统形式是最普遍采用的方式。

关键词：定压比热局部阻力系数散热损失线膨胀系数前言本设计目的是为一区VOD-40t钢包精练炉提供蒸汽动力。

设计参数是由动力一车间和西安向阳喷射技术有限公司提供的。

主要参数：蒸汽管道始端温度250℃，压力1.0MP；蒸汽管道终端温度240℃，压力0.7MP（设定）；VOD用户端温度180℃，压力0.5MP；耗量主泵11.5t/h 辅泵9.0t/h一、蒸汽管道的布置本管道依据一区总体平面布置图所描述的地形进行的设计，在布置管道时本设计较周详地考虑到了多方面的内容：1、蒸汽管道布置时力求短、直，主干线通过用户密集区，并靠近负荷大的主要用户；2、蒸汽管线布置时尽量减少了与公路、铁路的交叉。

3、在布置蒸汽管线时尽量利用了自然弯角作为自然补偿。

并在自然补偿达不到要求时使用方型补偿器。

4、在蒸汽管道相对位置最低处设置了输水阀。

5、蒸汽管道通过厂房内部时尽量使用厂房柱作为支架布置固定、滑动支座。

6、管道与其它建、构筑物之间的间距满足规范要求。

二、蒸汽管道的水力计算已知：蒸汽管道的管径为Dg200，长度为505m。

蒸汽管道的始端压力为1.0MP，温度为250℃查《动力管道设计手册》第一册热力管道（以下简称《管道设计》）1—3得蒸汽在该状态下的密度ρ1为4.21kg/m3。

假设：蒸汽管道的终端压力为0.7Mp，温度为240℃查《管道设计》表1—3得蒸汽在该状态下的密度ρ2为2.98kg/m3。

（一）管道压力损失：1、管道的局部阻力当量长度表（一）阻力系数数量管子公称直径（毫米）总阻力数名称（ξ）止回阀旋启式 3 1 200 3煨弯R=3D 0.3 10 200 3煨弯5 6 200 30方型伸缩器R=3D2、压力损失2—1 式中Δp—介质沿管道内流动的总阻力之和，Pa；Wp—介质的平均计算流速，m/s；查《管道设计》表5-2取Wp=40m/s ；g—重力加速度，一般取9.8m/s2；υp—介质的平均比容，m3/kg；λ—摩擦系数，查《动力管道手册》（以下简称《管道》）表4—9得管道的摩擦阻力系数λ=0.0196 ；d—管道直径，已知d=200mm ；L—管道直径段总长度，已知L=505m ；Σξ—局部阻力系数的总和，由表（一）得Σξ=36；H1、H2—管道起点和终点的标高，m；1/Vp=ρp—平均密度，kg/m3；1.15—安全系数。

从你的蒸汽温度和压力情况看，基本上是饱和水蒸气。

计算分两步计算，首先，蒸汽变成100℃的水，利用的是潜热，100℃的水变成80℃水利用的是显热。

（1）蒸汽变成100℃的水放热
查得180℃的蒸汽潜热约为2020KJ ...
zhangyong6404 发表于 2009-9-12 23:07
个人认为二楼的算法有疑问，按这个算法将100℃ 101Kpa的蒸汽变成80℃的水
释放的热量= 100℃的蒸汽潜热+100℃水变成80℃释放热
=2258.4+84=2342.4kj
大于180℃的数据。

即便是80℃的蒸汽变成80℃的水潜热也在2307kj
也比前者大。

2020的数据应该是180℃时蒸汽变成180℃的水说释放的热量
然后180摄氏度的水变成80摄氏度的水还要释放能量
应该是2020 +（180-80）*4.2=2440KJ
精确的数据是2447.31，由180℃时的汽化热2019.3KJ加上180℃水的液体焓减去
80℃的水的液体焓（763.25-334.03）。

不过压力好像不太对得上，要高于8.7公斤。

常用公式17.1 煤炭气化过程的放热与吸热反应 (1)17.2 煤气产量 (1)17.3 煤气产率 (1)17.4 气化强度 (1)17.5 蒸汽分解率 (1)17.6 标准状态煤气容积的换算 (2)17.7 煤气热值 (2)17.8 气化效率 (2)17.9 热效率 (3)17.10 煤气的平均比重 (4)17.11 煤气平均密度 (4)17.12 湿煤气密度 (4)17.13 煤气的爆炸界限 (5)17.14 煤气发生炉台数的确定 (6)17.15 空气鼓风机的选型计算 (6)17.16 煤气加压机选型计算 (7)17.17电除焦油器台数计算 (8)17.18 电机的实际功率 (8)17.19 表压力、真空度与绝对压力 (8)17.20 煤气发生炉出灰量的计算 (9)17.1 煤炭气化过程的放热与吸热反应煤炭气化过程的放热反应 C+O 2=CO 2 +408.8MJ 2 C+O 2=2 CO +264.4MJ CO+H 2O= CO 2+H 2 +43.6MJ 煤炭气化过程的吸热反应 C+CO 2=2CO -162.4MJ C+H 2O= CO+H 2 -118.8MJ C+2H 2O= CO 2+2H 2 -75.2MJ17.2 煤气产量1) 计算方法一： I=FQV式中：I ——煤气产量，Nm 3/h F ——炉膛截面积，m 2 Q ——气化强度，kg/m 2h V ——煤气产率，Nm 3/kg 2) 计算方法二：根据氮平衡系数，近似计算煤气产量。

鼓入的空气中，氮气在常压固定床气化炉的温度与压力条件下量不会与其它物质反应的，因此，可根据空气中的氮含量与煤气中的氮含量之比得到氮平衡系数N b =79/NaV G =N b ·V A = ·V A式中：V G ——煤气产量，Nm 3/hN b ——氮平衡系数79——空气中的氮的百分比，% Na ——煤气中的氮的百分比，% V A ——空气流量，Nm 3/h17.3 煤气产率煤气产率=V/G Nm 3/kg式中：V ——煤气量，Nm 3/kg G ——气化用煤量，kg/h17.4 气化强度气化强度= kg/m 2h17.5 蒸汽分解率α=式中：α——蒸汽分解率，%G ——进入炉膛内的水蒸汽总量，MJ G 1——参与气化反应的水蒸汽量，MJ G 2——带至煤气中的水蒸汽量，MJNa79()()2/m h kg 煤气炉炉膛截面积每小时所气化的煤量G G G G G 21-=17.6 标准状态煤气容积的换算由于温度及压力与气体的状态有密切关系，国际规定压力为101.325Kpa （即一个标准大气压），一般选定在25℃时的状态，称为标准状态。