热负荷计算蒸汽量

板式换热器热负荷的计算方法
此内容被浏览：【350】次添加日期：【2010-9-26 17:52:46】板式换热器热流量衡算式反映两流体在换热过程中温度变化的相互关系，在板式换热器保温良好，无热损失的情况下，对于稳态传热过程，其热流量衡算关系为：
（热流体放出的热流量）=（冷流体吸收的热流量）
在板式换热器进行热衡算时，对有、无相变化的传热过程其表达式又有所区别。

（1）板式换热器无相变化传热过程
式中
Q----冷流体吸收或热流体放出的热流量，W；
mh,mc-----热、冷流体的质量流量，kg/s；
Cph,Cpc------热、冷流体的比定压热容，kJ/(kg·K)；
T1,t1 ------热、冷流体的进口温度，K；
T2,t2------热、冷流体的出口温度，K。

（2）板式换热器有相变化传热过程
两物流在板式换热器换热过程中，其中一侧物流发生相变化，如蒸汽冷凝或液体沸腾，其热流量衡算式为：
板式换热器一侧有相变化
两侧物流均发生相变化，如一侧冷凝另一侧沸腾的传热过程
式中
r,r1,r2--------物流相变热，J/kg；
D,D1,D2--------相变物流量，kg/s。

对于板式换热器过冷或过热物流发生相变时的热流量衡算，则应按以上方法分段进行加和计算。

蒸汽部分计算书一、蒸汽量计算：(6万平米)市政管网过热蒸汽参数：压力=0.4MPa 温度=180℃密度=2.472kg/m3蒸汽焓值=2811.7KJ/kg 换热器凝结水参数：温度=70℃焓值=293 KJ/kg 密度=978kg/m3（1）采暖部分耗汽量：热负荷6160kWG=3.6*Q/Δh=3.6*6160*1000/(2811.7-293)=8805kg/h凝结水量计算：G=m/ρ=8805/978=9m3/h（2）四十七层空调耗汽量：热负荷200kWG=3.6*Q/Δh=3.6*200*1000/(2811.7-293)=285kg/h凝结水量计算：G=m/ρ=285/978=0.29m3/h（3）高区供暖耗汽量：热负荷1237kWG=3.6*Q/Δh=3.6*1237*1000/(2811.7-293)=1768kg/h凝结水量计算：G=m/ρ=1768/978=1.8m3/h（4）中区供暖耗汽量：热负荷1190kWG=3.6*Q/Δh=3.6*1385*1000/(2811.7-293)=1980kg/h凝结水量计算：G=m/ρ=1980/978=2m3/h（5）低区供暖耗汽量：热负荷1895kWG=3.6*Q/Δh=3.6*1895*1000/(2811.7-293)=2708kg/h凝结水量计算：G=m/ρ=2708/978=2.8m3/h（6）低区空调耗汽量：热负荷1640kWG=3.6*Q/Δh=3.6*1640*1000/(2811.7-293)=2344kg/h凝结水量计算：G=m/ρ=3830/978=4m3/h（7）生活热水耗汽量：热负荷200kWG=3.6*Q/Δh=3.6*200*1000/(2811.7-293)=286kg/h凝结水量计算：G=m/ρ=286/978=0.3 m3/h（8）洗衣机房预留蒸汽量: 150kg/h（9）橱房预留蒸汽量: 200kg/h（10）蒸汽量合计: 9720kg/h二、蒸汽管道管径计算：蒸汽流速范围：ω=20~30m/s 计算公式：d=18.8*(V/ω)1/2（1）蒸汽入户管径:ω=35m/s V=9720/2.472=3932m3/hd=18.8*(3932/30)1/2=215 管径为D273X8（2）四十七层蒸汽总管径: ω=30m/s V=300/2.472=120m3/hd=18.8*(120/25)1/2= 41 管径为D57X3.5（3）高区供暖蒸汽总管径: ω=30m/s V=1768/2.472= 715m3/hd=18.8*(715/30)1/2= 92 管径为D108X4（4）中区供暖蒸汽总管径: ω=30m/s V=1980/2.472=800m3/hd=18.8*(800/30)1/2= 97 管径为D108X4（5）低区第一套换热系统蒸汽总管径: ω=30m/s V=2708/2.472=1095m3/hd=18.8*(1095/30)1/2= 113 管径为D133X4（6）低区第二套换热系统蒸汽总管径: ω=30m/s V=2344/2.472=948m3/hd=18.8*(948/30)1/2= 135 管径为D133x4（7）生活热水换热系统蒸汽总管径: ω=30m/s V=286/2.472=116m3/hd=18.8*(116/30)1/2= 37 管径为D45X3.5（8）厨房蒸汽总管径: ω=25m/s V=200/2.472=81m3/hd=18.8*(81/25)1/2= 33 管径为D45X3.5（9）洗衣机房蒸汽总管径: ω=25m/s V=150/2.472=61m3/hd=18.8*(61/25)1/2= 29 管径为D32X2.5（10）三十二至十五层立管管径: ω=30m/s V=120+715=835m3/hd=18.8*(835/30)1/2= 99 管径为D108X4（11）十五至地下四层立管管径: ω=30m/s V=120+715+800=1635m3/hd=18.8*(1635/30)1/2= 138 管径为D159X4.5三、各部分单台换热器凝结水量计算:（1）四十七层：285X0.7X1.1=220kg/h（2）高区供暖：1768X0.7X1.1=1360kg/h（3）中区供暖：1980X0.7X1.1=1524kg/h（4）低区供暖：2708X0.7X1.1=1895kg/h（5）低区空调：2344X0.7X1.1=1640kg/h四、各部分凝结水管管径根据流量与流速查《实用供热空调设计手册》水利计算表计算。

对流方式采暖热负荷指标推荐值
地板辐射热负荷计算时，可将要求温度降低2-3℃，或采暖热负荷取对流热负荷方式的80%-90%。

1吨／小时≈0.7兆瓦；1瓦＝1焦／秒；1兆＝100万；
1千卡＝1大卡＝4184焦；1吉焦＝1百万千焦。

耗煤量×0.7143=标准煤
总耗煤量×燃煤平均热值÷7000=标准煤
粒煤吨位×粒煤热值+末煤吨位×末煤热值=燃煤平均热值标准煤÷供暖面积×1000=供暖每平方米标准煤的耗量
《综合能耗计算通则》（GB/T 2589-2008）
附录 A
（资料性附录）
各种能源折标准煤参考系数
附录 B （资料性附录）耗能工质能源等价值
说明：以上数据摘录自2008年6月1日正式实施的最新国家标准GB/T 2589-2008《综合能耗计算通则》，本标准代替GB/T 2589—1990《综合能耗计算通则》。

蒸汽耗量计算蒸汽系统的优化设计很大程度上取决于是否能精确估计蒸汽的用量。

这样才可以计算蒸汽的管道口径和各种附件的口径如控制阀、疏水阀等，以达到最佳的效果。

确定工厂的蒸汽负荷可以有不同的方法：1.使用传热公式可以分析设备的热输出，可以估计蒸汽的耗量。

计算加热物质所需热量的公式，可以适用于绝大多数的传热制程------Q= m* cp*∆T / t。

Q = 热量 (kJ)；m = 物质的质量 (kg)；cp = 物质的比热 (kJ/(kg·℃))；∆T = 物质的上升温度(℃)；t = 加热的时间（s）。

计算非流动型应用的平均换热功率将一定质量的油在10min （600s）内从温度35℃加热到120℃。

油的体积为35L，在该温度范围内比重为0.9，比热为1.9 kJ/(kg·℃)。

确定所需的换热功率：油的质量m = 0.9×35 = 31.5 kgQ =31.5kg×1.9kJ/(kg·℃)×(120-35)℃/600sQ = 8.48 kJ/s(8.48kW)2.蒸汽的耗量可以使用流量测试设备直接测量。

这对于现有的设备可以得到足够精确的数据。

通过收集冷凝水来对一个夹套锅进行测试，在本例中使用一个空的水罐和台秤。

这种方法容易操作，也能达到的精确的测量结果。

3.额定热功率（或设计额定值）通常标志在工厂各个设备的铭牌上，该数据由设备制造商提供。

这些额定值通常以kW表示的热量输出，以kg/h表示的蒸汽耗量取决于使用的蒸汽压力。

如果负荷用kW表示，蒸汽压力给定，蒸汽的流率可以用公式确定：蒸汽中的热量用来做两件事：1.使产品温度改变，也就是说提供“加热”部分。

2.来维持产品的温度（由于自然的热量损失或设计的热量损失），也就是说提供“热量损失”部分。

罐体的能量损耗顶部开口罐体，这些罐体的热负荷计算需要综合考虑其内的物品和材料，并计算蒸发损失。

脱油脂箱-脱油脂是在产品经过机械加工之后但在最终装配之前进行的，从金属表面去掉沉积的油脂或冷却油的工艺。

热功率、热负荷、热焓量计算方法热功率、热负荷、热焓量一、热功率定义及单位。

1、热功率是加热设备根据事物加热的时间和能量消耗的多少设计确定物理量，计算单位是KW，物理意义是单位时间所释放的能量。

常用的英制单位为马力（正HP）2、热负荷是加热设备在标准状况下所消耗能源全部转化的能量，计算单位是千焦耳（KJ），更常用的单位是千卡（Kcal）国外的设备常用英制BTU作单位。

3、热焓量，是指热力传递的函数。

通常用来计算气体（蒸汽）可以释放热能数值，可以用千焦（KJ ），千卡（Kcal ）做单位。

我们最常接触能的包含蒸汽的焓值。

二、各种热功率单位表示方法的意义。

1、千瓦单位时间所做的功。

1千瓦=1000焦耳/秒1000J/S2、马力单位时间所做的功。

马力: =746 焦耳/秒1HP=746J/S3、千焦能量单位。

1KJ=1KNM （千*牛顿*米）4、千卡能量单位。

1Kcal=每kg标准状况水开靠1C能量5、BTU 英制能量单位1BTU=778.169*bf • ft（磅力•英尺6、除常用的KW , HP, KJ , Kcal , BTU之外，表示热功的单位还有W, J , cal,和Mw , Mj , Mcal，也就是瓦，焦耳，卡和兆瓦，兆卡。

他们是KW的千分之一和千倍。

三、需要分析的问题。

功率是单位时间作的功，它本身不是能量，只能说明单位时间内可以释放能量的大小。

而焦耳、千卡、BTU是能量大小值，与时间无关。

功率是表示设备的强度，力量。

而能量是表示消耗能源的数值。

10KW的设备1 小时释放的能量与5KW 2小时释放的能量相同的。

功率不等于热功能量。

KW与KJ，Kcal之间没有可以换算的可能。

1、热量之间的换算, 1KJ=0.238846Kcal四、换算1kcal=4.1868KJ 1KJ=0.948BTU1BTU=1.05506KJ 1Kcal=3.967BTU1BTU=0.252074Kcal2、功率与热能的比例关系常用千瓦时作单位（电度）1 千瓦时=1KWH=3600KJ1KJ=859.846Kcal 1KWH=859.846Kcal1Kcal=0.001163KWh 1KWh=3412.14BTU1BTU=0.252074Kcal五、如何计算设备的功率，能耗，热负荷，设备的功率是用千瓦表示的。

10万吨/年处理量加热炉一．基础数据1.原料油性质：煤焦油，处理量12500 kg/h2.入炉温度190 ℃出炉温度360 ℃出炉压力0.4MPa 气化分数0.753.过剩空气系数 1.154.比重 0.9255.黏度80℃ 11.16 cp 13.38 cSt二、总热负荷计算1、加热炉总热负荷计算计算公式:Q'=W F[eI V+(1-e)I L-I l]+W g(I g2-I g1)+Q''（116页，公式2-1）式中：Q'——加热炉计算总热负荷，千卡/时W F——油料流量，公斤/时W g——过热蒸汽量，公斤/时e ——气化率，%I L——炉出口温度下油料液相热焓，千卡/公斤I V——炉出口温度下油料气相热焓，千卡/公斤I l——炉进口温度下油料液相热焓，千卡/公斤I g2——过热蒸汽进口时热焓，千卡/公斤I g1——过热蒸汽出口时热焓，千卡/公斤Q ''——其他热负荷，如注水汽化热等。

千卡/时热负荷Hysys173.8×104 Kcal/h设计热负荷 Q =1.15Q '=1.15×173.8×104=200×104 Kcal/h 注：所有焓值均在《石油炼制工程》120页查得。

三、 燃料的燃烧过程1、燃料的低发热l Q 为8854 Kcal/m 3， 理论空气量为L 0=95.88%×9.52+3.36%×16.66+0.34%×23.8+0.05%×30.94+0.05%×30.94+0.02%×38.08=9.807标3m 空气/标3m 瓦斯 2、炉效率加热炉热效率计算公式：()%100q -1η''L ⨯-=l q （119页，公式2-2） 式中：η——热效率，%'L q ——辐射段和对流段热损失，%'l q ——烟气带走的热量，%在计算时，假设离开对流段的烟气温度g t 较对流段入口温度高150℃，则烟气温度g t =190+150=340℃。

换热站蒸汽消耗量及循环水量计算：
一蒸汽侧
1、饱和蒸汽参数压力0.5Mpa
温度160℃
汽化潜热：2108.8KJ/kg
2、凝结水的参数压力 0.4MPa
3、采暖热负荷 3500KW （ 3500× 3600=12600000KJ/h）
4、采暖蒸汽需要量：采暖负荷÷饱和蒸汽汽化潜热
=12600000KJ/h÷2108.8KJ/kg=5977.22kg/h
=5.97t/h
经验取系数1.2，则Q=5.97*1.2=7.16t/h
蒸汽比容0.3835kg/m3,蒸汽流速取40m/s.计算面积0.0204m2,直径160mm
二循环水侧
供水温度 95℃
回水温度 70℃
G=[Q/c(tg-th)]×3600=0.86Q/(tg-th)式中：G-计算水流量，kg/h
Q-热用户设计热负荷， 3500000W
c-水的比热，c=4187J/kg ℃
tg﹑th－设计供回水温度，℃，其中供水温度 95℃，回水温度 70℃计算循环水量为 G=3500000÷（95-70）*0.86=120400kg/h=120.4t/h
6.20讨论问题：
1、考虑采暖管线、生活水管线、蒸汽管线，设置两套换热系
统
2、考虑设置澡堂的地点：厂前区宿舍楼、备煤
3、采暖负荷计算是否偏大？原计算请校核，考虑厂前区办公
楼、宿舍楼、分析化验楼、仓库（综合仓库、机电仪三修）、消防站、污水处理站、小制氮、循环水站
4、采暖热水介质是脱盐水（循环量、补充量）
5、生活热水介质是原水（循环量）
6、生活热水考虑结垢问题，建议出口控制在50度内。