Пример расчета 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?
1. 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.
2. 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.3. 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.|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
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 |
|