Пример расчета пара вторичного вскипания
Энергия пара вторичного вскипания
При нагревании воды при постоянном давлении повышается ее температура и содержание тепла. Это длится до кипения воды. При достижении точки кипения температура воды не изменяется до полного испарения воды. И на этом этапе мы используем конденсатоотводчик, так как нам нужно максимально использовать тепловую энергию пара. Конденсат, имеет ту же температуру при определенном давлении, что и пар. Когда конденсат после конденсатоотводчика попадает в зону атмосферного давления, он мгновенно закипает, а часть его испаряется, потому что температура конденсата выше, чем температура кипения воды при атмосферном давлении.
Пар, который образуется при закипании конденсата, называют паром вторичного вскипания (более подробно про него в этой статье)
То есть это пар, образовавшийся в результате попадания конденсата в атмосферу или среду с низким давлением и температурой.
Что нужно учитывать при отборе пара вторичного вскипания?
- Для получения даже небольшого количества пара вторичного вскипания потребуется большое количество конденсата. Особое внимание следует уделить пропускной способности конденсатоотводчика. Кроме того, после регулирующих клапанов давление обычно низкое;
- Сфера применения должна подходить для использования пара вторичного вскипания, количество пара вторичного вскипания должно соответствовать, или быть немного больше, чем необходимо для обеспечения технического процесса
- Участок использования пара вторичного вскипания не должен находиться далеко от оборудования, от которого отводится высокотемпературный конденсат.
Расчет количества пара вторичного вскипания
Эк: Энтальпия конденсата при попадании в конденсатоотводчик при определенном давлении (кДж/кг)
Эв: Энтальпия конденсата после конденсатоотводчика при атмосферном давлении или при текущем давлении в конденсатной линии (кДж/кг)
Ст: Скрытая теплота парообразования при атмосферном давлении или текущем давлении в конденсатной линии (кДж/кг)
Как видно, чем больше разность давлений, тем большее количество пара вторичного вскипания. Тип используемого конденсатоотводчика так же влияет на количество произведенного конденсата. Механические конденсатоотводчики удаляют конденсат с температурой близкой к температуре насыщения пара. Термостатические, отводят конденсат с температурой значительно ниже температуры насыщения, при этом количество пара вторичного вскипания уменьшается.
Пример 1:
Расчет количества пара вторичного вскипания в системе, где конденсат удаляется сразу после его образования.
Берём данные из таблицы насыщенного пара:
При давлении 8 бар, 170,5°С,
энтальпия конденсата = 720.94 кДж/кг
При атмосферном давлении, 100°С,
энтальпия конденсата = 419.00 кДж/кг
Разница энтальпий составляет 301.94 кДж/кг
Скрытая теплота парообразования при атмосферном
давлении = 2258 кДж/кг
Количество пара вторичного вскипания составит (%)
Таким образом, если расход пара в системе составляет 1000 кг, то количество пара вторичного вскипания будет 133 кг.
Пример 2:
Как использовать таблицу
В дополнение к определению взаимосвязи между давлением и температурой пара, если вы знаете количество тепла, передаваемого в ккал, вы также можете рассчитать количество пара, которое превратится в конденсат в любом теплообменнике. И наоборот, таблица может использоваться для определения количества тепла, передаваемого теплообменником, если известна скорость потока образующегося конденсата.|
Абсолют. Давление бар |
Температ пара °C |
Уд.объем пара м3/кг |
Плотность пара кг/м3 |
Теплота жидкости ккал/кг |
Скрытая теплота парообра- зования ккал/кг |
Полная теплота пара |
|---|---|---|---|---|---|---|
|
P |
t |
V |
7 |
q |
r |
X=q+r |
|
0,010 |
7,0 |
129,20 |
0,007739 |
7,0 |
593,5 |
600,5 |
|
0,020 |
17,5 |
67,01 |
0,01492 |
17,5 |
587,6 |
605,1 |
|
0,030 |
24,1 |
45,67 |
0,02190 |
24,1 |
583,9 |
608,0 |
|
0,040 |
29,0 |
34,80 |
0,02873 |
28,9 |
581,2 |
610,1 |
|
0,050 |
32,9 |
28,19 |
0,03547 |
32,9 |
578,9 |
611,8 |
|
0,060 |
36,2 |
23,47 |
0,04212 |
36,2 |
577,0 |
613,2 |
|
0,070 |
39,0 |
20,53 |
0,04871 |
39,0 |
575,5 |
614,5 |
|
0,080 |
41,5 |
18,10 |
0,05523 |
41,5 |
574,0 |
615,5 |
|
0,090 |
43,8 |
16,20 |
0,06171 |
43,7 |
572,8 |
616,5 |
|
0,10 |
45,8 |
14,67 |
0,06814 |
45,8 |
571,8 |
617,6 |
|
0,20 |
60,1 |
7,650 |
0,1307 |
60,1 |
563,3 |
623,4 |
|
0,30 |
69,1 |
5,229 |
0,1912 |
69,1 |
558,0 |
627.1 |
|
0,40 |
75,9 |
3,993 |
0,2504 |
75,8 |
554,0 |
629,8 |
|
0,50 |
81,3 |
3,240 |
0,3086 |
81,3 |
550,7 |
632,0 |
|
0,60 |
86,0 |
2,732 |
0,3661 |
85,9 |
547,9 |
633,8 |
|
0,70 |
90,0 |
2,365 |
0,4229 |
89,9 |
545,5 |
635,4 |
|
0,80 |
93,5 |
2,087 |
0,4792 |
93,5 |
543,2 |
636,7 |
|
0,90 |
96,7 |
1,869 |
0,5350 |
96,7 |
541,2 |
637,9 |
|
1,00 |
99,6 |
1,694 |
0,5904 |
99,7 |
539,3 |
639,0 |
|
1,5 |
111,4 |
1,159 |
0,8628 |
111,5 |
531,8 |
643,3 |
|
2,0 |
120,2 |
0,8854 |
1,129 |
120,5 |
525,9 |
646,4 |
|
2,5 |
127,4 |
0,7184 |
1,392 |
127,8 |
521,0 |
648,8 |
|
3,0 |
133,5 |
0,6056 |
1,651 |
134,1 |
516,7 |
650,8 |
|
3,5 |
138,9 |
0,5240 |
1,908 |
139,5 |
512,9 |
652,4 |
|
4,0 |
143,6 |
0,4622 |
2,163 |
144,4 |
509,5 |
653,9 |
|
4,5 |
147,9 |
0,4138 |
2,417 |
148,8 |
506,3 |
655,1 |
|
5,0 |
151,8 |
0,3747 |
2,669 |
152,8 |
503,4 |
656,2 |
|
6,0 |
158,8 |
0,3155 |
3,170 |
160,1 |
498,0 |
658,1 |
|
7,0 |
164,9 |
0,2727 |
3,667 |
166,4 |
493,3 |
659,7 |
|
8,0 |
170,4 |
0,2403 |
4,162 |
172,2 |
488,8 |
661,0 |
|
9,0 |
175,4 |
0,2148 |
4,655 |
177,3 |
484,8 |
662,1 |
|
10 |
179,9 |
0,1943 |
5,147 |
182,1 |
481,0 |
663,1 |
|
11 |
184,1 |
0,1774 |
5,637 |
186,5 |
477,4 |
663,9 |
|
12 |
188,0 |
0,1632 |
6,127 |
190,7 |
473,9 |
664,6 |
|
13 |
191,6 |
0,1511 |
6,617 |
194,5 |
470,8 |
665,3 |
|
14 |
195,0 |
0,1407 |
7,106 |
198,2 |
467,7 |
665,9 |
|
15 |
198,3 |
0,1317 |
7,596 |
201,7 |
464,7 |
666,4 |
|
16 |
201,4 |
0,1237 |
8,085 |
205,1 |
461,7 |
666,8 |
|
17 |
204,3 |
0,1166 |
8,575 |
208,2 |
459,0 |
667,2 |
|
18 |
207,1 |
0,1103 |
9,065 |
211,2 |
456,3 |
667,5 |
|
19 |
209,8 |
0,1047 |
9,555 |
214,2 |
453,6 |
667,8 |
|
20 |
212,4 |
0,09954 |
10,05 |
217,0 |
451,1 |
668,1 |
|
25 |
223,9 |
0,07991 |
12,51 |
229,7 |
439,3 |
669,0 |
|
30 |
233,8 |
0,06663 |
15,01 |
240,8 |
428,5 |
669,3 |
|
40 |
250,3 |
0,04975 |
20,10 |
259,7 |
409,1 |
668,8 |
|
50 |
263,9 |
0,03943 |
25,36 |
275,7 |
391,7 |
667,4 |
|
60 |
275,6 |
0,03244 |
30,83 |
289,8 |
375,4 |
665,2 |
|
70 |
285,8 |
0,02737 |
36,53 |
302,7 |
359,7 |
662,4 |
|
80 |
295,0 |
0,02353 |
42,51 |
314,6 |
344,6 |
659,2 |
|
90 |
303,3 |
0,02050 |
48,79 |
325,7 |
329,8 |
655,5 |
|
100 |
Наши специалисты сделают Вам индивидуальный расчет пара вторичного вскипания.