热平衡计算
热平衡方程
热平衡方程
热平衡方程计算公式：QρCa(tg1-ta)T=GCg(tg1-tg2)GCg(tg1-tg2)T=QρCa(tg1-ta)。
热平衡指同外界接触的物体，其内部温度各处均匀且等于外界温度的状况。
在热平衡时，物体各部分以及物体同外界之间都没有热量交换。
在热工和化学中，如物体在同一时间内吸收和放出的热量恰好相抵消，也称该物体处于热平衡。
倘若组成单个系统的各部分之间没有热量的传递，且与外界也没有热量的传递，则系统处于热平衡。
这时系统内各部分温度相等且等于外界温度。
在热平衡时，物体各部分以及物体同外界之间都没有热量交换。
在热工和化学中，如物体在同一时间内吸收和放出的热量恰好相抵消，也称该物体处于热平衡。
指温度不同的两个或几个系统之间发生热量的传递，直到系统的温度相等。
在热量交换过程中，遵从能量的转化和守恒定律。
从高温物体向低温物体传递的热量，实际上就是内能的转移，高温物体内能的减少量就等于低温物体内能的增加量。
热平衡定律：
若有A、B、C三个处于任意确定的平衡态的系统,而系统A和系统B是互相绝热的。
令A和B同时与系统C相互热接触，经过足够长的时间后,A和B都将与C达到热平衡。
这时使A和B不再绝热而相互热接触，实验证明，A和B的状态都不发生变化，即A
和B也是处于热平衡的。
此实验事实说明，如果两个热力学系统各自与第三个热力学系统处于热平衡，则它们彼此也必处于热平衡。
热平衡计算
热平衡计算热平衡计算1．热平衡原理要使通风房间温度保持不变，必须使室内的总得热量等于总失热量，即。
在通风过程中，室内空气通过与进风、排风、围护结构和室内各种高低温热源进行交换，为了使房间内的空气温度保持不变，必须使房间内的总得热量∑Qd与总失热量∑Qs相等，也就是要保持房间内的热平衡。
即热平衡：∑Qd=∑Qs。
通风房间内的得热与热量如图3-2-7所示。
随工业厂房的设备、产品及通风方式的不同，车间得热量、失热量差别较大。
一般通过高于室温的生产设备、产品、采暖设备及送风系统等取得热量；通过围护结构、低于室温的生产材料及排风系统等损失热量。
图3-2-7 通风房间内的得热与热量模型在使用机械通风，又使用再循环空气补偿部分车间热损失的车间中，热平衡的等量关系如图3-2-8所示。
图3-2-8 热平衡的等量关系由图3-2-8的热平衡等量关系，即的通风房间热平衡方程式为：（3-2-16）式中——围护结构、材料吸热的总失热量，kW；——生产设备、产品及采暖散热设备的总放热量，kW；Lp——局部和全面排风风量，m3/s；Ljj——机械进风量，m3/s；Lzj——自然进风量，m3/s；Lhx——再循环空气量，m3/s；pu ——室内空气密度，kg/ m3；Pw——室外空气密度，kg/ m3；tu——室内排出空气湿度，℃；tjj——机械进风湿度，℃；to——再循环送风温度，℃；c——空气的质量比热，其值为1.01kj/kg·℃；tw——室外空气计算湿度，℃，tw的确定：在冬季，对于局部排风及稀释有害气体的全面通风，采用冬季采暖室外计算湿度。
对于消除余热、余湿及稀释低毒性有害物质的全面通风，采用冬季通风室外计算温度是指历年最冷月平均温度的平均值。
通风房间的风量平衡、热平衡是风流运动与热交换的客观规律要求，设计时应根据通风要求保证满足设计要求的风量平衡与热平衡。
如果实际运行时所达到的新平衡状态与设计要求的平衡状态差别较大，室内通风参数就达不到设计预期的要求。
专题16 热平衡方程
专题16 热平衡方程一、热平衡方程1.对于一个与外界没有热交换的系统，一个物体放热，另一个物体吸热，且Q吸= Q放当物体温度相同时，热交换停止。
据此我们可以列出热平衡方程。
（1）高温物体放热公式：Q放=c1m1(t01-t)（2）低温物体吸热公式：Q吸=c2m2(t-t02)2.热平衡方程思想拓展高温物体和低温物体混合达到热平衡时，高温物体温度降低放出的热量等于低温物体温度升高吸收的热量。
这时Q放=c1m1(t01-t)，Q吸=c2m2(t-t02)。
燃料完全燃烧放出的热量等于另外物体吸收的热量。
这时Q放=qm1，或者Q放=qV，Q吸=cm2(t-t0)。
电热器通电流放出的热量等于另外物体吸收的热量，这时Q放=I2Rt（焦耳定律公式），Q吸=cm(t-t0)。
利用热平衡方程可以求解很多问题，有时结合比例式，解题更简单。
3.比热容（1）定义：我们把单位质量的某种物质温度升高（或者降低）1℃所吸收（或者放出）的热量叫做这种物质的比热容，简称比热。
符号：c。
（2）公式：Q cm t =⋅∆（3）常用单位：焦耳/(千克·℃)（4）符号：J/(kg ·℃)（5）读作焦耳每千克摄氏度（6）同种物质来讲,比热容是一个确定的数值（相等的）,跟物体质量的大小,温度改变的多少，物体的形状、体积、位置等无关，它仅与物质的种类和状态有关。
对不同物质来讲，比热容一般是不相同的。
（7）记住水的比热容：c水＝4．2×103J/(kg·℃)，物理意义为：1kg的水温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量为4．2×103J。
因为水的比热容较大，所以水常用来调节气温、取暖、作冷却剂、散热等。
4.燃料完全燃烧放出热量（1）燃料完全燃烧释放出的热量公式为：Q放=mq。
（2）气体燃料完全燃烧释放出的热量公式也可为：Q放=qV。
推导过程如下：说明：①中的公式对固体、液体、气体、均适用。
热平衡计算
热平衡计算
压降计算和相平衡计算中均需已知管段人口处的温度，:，而t:必须经过管段的热平衡
计算才能求得。
这里所说的热平衡即能量平衡。
其根据是管段的柏努利方程。
由于管段内的作功为零，忽略位能变化，可得
水蒸气注人炉管前后的焙差△Is有两种处理办法;一种是考虑水蒸气注人炉管后立即吸收油料热量，迅速达到与油料相同的温度。
这样考虑比较符合实际。
但计算时比较麻烦，因为难以确定注汽后经过多长的管段两者温度才达到相等。
另一种办法是将△Is平均分推在整个汽化段炉管上，这样处
理计算起来比较方便。
由于△1s值较小，对整个热平衡计算影响也不大，因此一般采用后一种办法，即。
减速机热平衡计算
减速机热平衡计算减速机是一种常用的机械传动装置，广泛应用于工业生产中。
在减速机的运行过程中，由于摩擦和机械能转化的过程中会产生热量，为了保证减速机的正常运行和延长使用寿命，需要进行热平衡计算。
热平衡计算是指在减速机运行过程中，对于热量的产生和散热进行量化和平衡的过程。
减速机内部的各个部件在运行时会因为摩擦而产生热量，如果不能及时散热，会导致温度升高，从而影响机械传动的正常工作。
因此，热平衡计算对于减速机的设计和运行非常重要。
热平衡计算需要了解减速机内部各个部件的摩擦热量产生情况。
减速机内部的齿轮、轴承等部件在传动过程中会发生相对运动，产生摩擦热量。
这些摩擦热量会通过部件的表面传导和辐射的方式传递给周围环境。
通过对各个部件的摩擦热量产生情况进行测量和计算，可以得到减速机内部的总摩擦热量。
热平衡计算还需要考虑减速机的散热能力。
减速机的外壳通常会设计成散热片或者散热鳍片的形式，以增加散热面积，提高散热效果。
散热能力的好坏直接影响减速机的热平衡情况。
如果散热能力不足，无法及时将摩擦热量散发出去，就会导致减速机温度升高，从而影响机械传动的正常工作。
因此，在热平衡计算中，需要考虑减速机的散热能力，并根据实际情况进行评估和改进。
热平衡计算的目标是使减速机的摩擦热量和散热能力达到平衡，保持减速机的温度在允许范围内。
对于不同类型和规格的减速机，其热平衡情况会有所差异，需要根据具体情况进行计算和分析。
通过热平衡计算，可以确定减速机的散热设计是否合理，是否需要进行改进，从而保证减速机的正常运行和稳定性。
减速机热平衡计算是对于减速机摩擦热量和散热能力进行量化和平衡的过程。
通过热平衡计算，可以评估减速机的散热设计是否合理，并进行相应的改进。
准确的热平衡计算可以保证减速机的正常运行和延长使用寿命。
因此，在减速机设计和运行中，热平衡计算是非常重要的一项工作。
HRM2800热平衡计算120t
HRM2800原料立磨热平衡计算一、计算原始数据1、原料立磨设计产量G：120t/h2、原料立磨主电机功率P：1250 KW3、原料立磨主电机效率Y1：0.924、原料立磨传动效率Y2：0.85、原料立磨粉磨效率Y3：0.56、原料综合水分W1 %：8 %7、入磨热风温度T1：220℃8、入磨物料平均温度T s 1：25℃9、出磨热风温度T 2：90℃10、出磨物料温度T s 2：80℃11、出磨物料水分W2 %：0.5%12、磨机漏风率K1（占入磨热风量）：10%13、入磨热风平均比热C1：0.347kcal/Nm3·℃14、磨机漏风平均比热C2：0.3 kcal /Nm3·℃15、磨机漏风平均温度T 3：25℃16、原料平均比热C C：0.223 kcal /㎏·℃17、水蒸气由0℃至90℃平均比热C S：0.45 kcal /㎏·℃18、出磨热风平均比热C3：0.34 kcal /Nm3·℃19、磨机散热系数α：16.3kcal/m2·℃20、磨机表面积F：150 m2二、热平衡计算热平衡计算以0℃、1小时为基准，磨机进出口截面为计算界限。
1、热收入A、入磨热风带入的热量：Q1=L· C1·T1=L×0.347×220=76.34L(kcal/h)设入磨热风量为L，Nm3/h。
B、粉磨产生的热量：Q2=860·P·Y1·Y2·（1-Y3）=860×1250×0.92×0.8×(1-0.5)=395600(kcal/h)C、磨机漏风带入的热量：Q3= K1·L· C2·T3=10%×L×0.3×25=0.75L(kcal/h)D、原料带入的热量：Q4= G·T S1·[C C＋(W1－W2)/(100－W1)]=120000×25×[0.223＋(8－0.5)/(100－8)]=913565.22(kcal/h)2、热支出A、水分蒸发消耗热量：Q5= G·(W1－W2)/(100－W1)·[595＋C S T2-T S1] =120000×(8－0.5)÷（100-8）×[595＋0.45×90-25]=5972282.61(kcal/h)蒸发水份体积：120000×[(8－0.5)/（100-8）] ÷0.805=12152.31Nm3/hB、出磨热风带走热量：（不包括水蒸气）Q6= L·(1＋K1)·C3·T2=L×（1＋10%）×0.34×90=33.66L(kcal /h)C、生料带走热量：Q7= G·(100-W2)/100·[C C＋W2/（100- W2）]×（T S2- T S1）=120000×(100-0.5)/100·[0.223＋0.5/（100- 0.5）]×（80- 25）=1497441(kcal/h)D、磨机散热损失：Q8=α·F·T2=16.3×150×90=220050(kcal/h)3、热平衡：热收入=热支出Q1＋Q2＋Q3＋Q4 =Q5＋Q6＋Q7＋Q876.34L＋395600＋0.75L＋913565.22=5972282.61＋33.66L＋1497441＋220050入磨热风量L=146917.07(Nm3/h)出磨风量L’=（1+10%）×146917.07+12152.31=173761.09(Nm3/h) L’-----仅为烘干物料时的出磨风量故，此时出磨的工况风量为：90℃；231044.96(m3/h)三、风量平衡决定风机风量应考虑以下几点：1、为带走磨机生产的生料所需要的最小风量（本台设备出磨最小风量120000000g/h÷800g/N m3≈150000(Nm3/h）。
炼钢过程中的物料平衡与热平衡计算
炼钢过程中的物料平衡与热平衡计算炼钢是一种重要的冶金工艺，通过加热和处理铁矿石和其他原料，从而将其转化为钢铁。
在炼钢过程中，物料平衡和热平衡的计算是保证炼钢过程顺利进行的关键。
1.物料平衡计算物料平衡计算是指在炼钢过程中，对原料和产物之间的质量变化进行控制和监测。
物料平衡计算的基本原理是质量守恒定律，即物质在任何化学反应和过程中，质量不能被创造或破坏。
在炼钢过程中，主要的原料包括铁矿石、废钢和其他合金。
物料平衡计算的目的是确定原料和产物之间的质量变化以及原料的流量。
以基本的炼钢炉为例，物料平衡计算可以分为三个主要步骤：1)原料质量和流量测量：测量并记录原料的质量和流量，包括铁矿石、废钢和其他合金的输入。
2)化学反应和质量变化计算：根据炼钢过程中的化学反应，计算原料和产物之间的质量变化。
这包括原料的表面吸附、化学反应和挥发物的产生。
3)产物质量和流量测量：测量并记录产物的质量和流量，包括钢铁和炉渣的输出。
通过这些步骤，可以得到原料和产物之间的质量平衡关系。
通过不断调整原料的输入和产物的输出，可以确保炼钢过程中的物料平衡。
热平衡计算是指在炼钢过程中，通过计算热量的吸收和释放，以确保炉内的温度可以达到所需的炼钢温度。
在炼钢过程中，有几种主要的热量转移方式，包括辐射、传导、对流和蒸发。
热平衡计算的基本原理是能量守恒定律，即能量不能被创造或破坏。
热平衡计算可以分为以下几个步骤：1)炉内温度测量：通过在炉内安装温度传感器，可以测量和记录炉内的温度分布。
2)热量输入和输出计算：通过测量原料的热量输入和产物的热量输出，可以计算总的热量平衡。
热量输入包括燃料燃烧生成的热量和化学反应产生的热量。
热量输出包括炉渣的热量、废气的热量以及钢铁的热量。
3)热量转移计算：通过计算炉内热量的传导、辐射、对流和蒸发，可以确定炉内的热量分布。
这可以通过数学模型和计算方法进行计算。
通过热平衡计算，可以确定炉内的温度分布，并根据需要进行调整。
回转窑系统热平衡计算
回转窑系统热平衡计算回转窑是一种重要的热工设备，广泛应用于水泥生产中。
对于回转窑系统的热平衡计算是评估系统运行状态和发现问题的重要工作。
本文将介绍回转窑系统热平衡计算的基本原理和方法。
物料热量输入是指物料在回转窑中的煅烧过程中释放的热量。
物料热量输入可以通过测量物料的热容量和温度差来计算，即Q=mcΔT，其中Q为热量，m为物料质量，c为物料比热容，ΔT为温度差。
燃料热量是指在回转窑系统中燃烧燃料产生的热量。
燃料热量计算需要考虑燃料的组成、燃烧产生的反应热和燃料的热值等因素。
常用的燃料有煤、天然气和重油等。
计算燃料热量时需要知道燃料的热值和燃烧效率，燃烧效率可以通过燃烧后排放物的含碳量和燃料的理论热值来计算。
烟气热量是指燃料燃烧后剩余的烟气中的热量。
烟气热量计算需要考虑燃料的完全燃烧和燃烧产生的烟气成分等因素。
烟气热量可以通过烟气的排放量、温度和烟气的比热容来计算，即Q=mcΔT。
在回转窑系统的热平衡计算中，还要考虑到热量的传递和损失。
热量的传递主要通过辐射、对流和传导等方式进行，但同时也会有一定的传热损失。
传热损失主要包括窑体表面的散热、未被物料吸收的辐射热量和烟气中的热量损失等。
为了准确计算回转窑系统的热平衡，需要获取系统各个部件的热参数和系统运行数据。
热参数可以通过实验和测试获得，如物料的比热容、燃料的热值和烟气的排放量等。
而系统运行数据则需要通过检测和监控来获取，如物料流量、燃料消耗量和烟气温度等。
在热平衡计算中，还需要考虑到系统的能量守恒原理。
即系统的输入热量等于输出热量，即Qin=Qout。
如果系统的输入热量大于输出热量，则系统处于热超负荷状态；如果系统的输入热量小于输出热量，则系统处于热负荷不足状态。
回转窑系统的热平衡计算是通过上述原理和方法进行的。
通过对系统的热量输入和输出进行计算和分析，可以评估系统的热平衡状态、检测问题和优化系统运行等。
同时，对于不同类型的回转窑系统，还可以通过比较和分析来确定最佳燃料和操作参数等。
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≥1250 正确 28497
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1.379 5.861 0.676 7.916
tfh
Ifh q3 q4 q2 q5 q6 ∑qi η
32866A (α
y
tfh*(cθ )h
选取
hz*Chz/(100-Chz)+α fh*Cfh/(100-Cfh))/Qr
(Ipy-α
0 pyI lk)
(100-q4)/Qr
选取 Ay (α z Iz+α Ifh)/Qr
％ ％ ％ ℃
q2+q3+q4+q5+q6 100-∑qi 给定
1.25 547.1 0.27 189.8 546.4 70 1.41 294.1 29000 412.7 114.6 0.57 #NAME? #NAME? #NAME?
1.6 633.0 0.48 201.4 632.3 90 1.80 378.3 29000 409.9 113.9 0.57 #NAME? #NAME? #NAME?
Pgs
igs
Qyx D D Dpw B Bj ψ
五 综合指标计算 1 总空气量 二次风率 2 3 二次风量 标态 尾部排烟气量 热态（气压未修正） b 标态 Nm3/h % Nm3/h Nm3/h m3/h #NAME? 80 #NAME? #NAME? #NAME?
一次风率
最大值 最小值
％ ％ ℃ ℃ ％ ％
73.845 4.282 8.909 0.864 0.22 5.34 6.54 34.56 27013
73.845 4.282 8.909 0.864 0.22 5.34 6.54 34.56 27013
73.845 4.282 8.909 0.864 0.22 5.34 6.54 34.56 27013
73.845 4.282 8.909 0.864 0.22 5.34 6.54 34.56 27013
73.845 4.282 8.909 0.864 0.22 5.34 6.54 34.56 27013
73.845 4.282 8.909 0.864 0.22 5.34 6.54 34.56 27013
#NAME? 80 #NAME? #NAME? #NAME?
#NAME? 80 #NAME? #NAME? #NAME?
#NAME? 80 #NAME? #NAME? #NAME?
#NAME? 80 #NAME? #NAME? #NAME?
结果
58 1.6 150 90 140 20 0.3 1.000
一次风温度
最大值 最小值
二次风率
最大值 最小值
二次风温度
最大值 最小值
℃ ℃ ％ ％
三次风温度
最大值 最小值
结果
结果
结果
结果
结果
结果
结果
4.2 1.25 115 70 136 20 1 1.000
7 1.25 115 70 136 20 1 1.000
14 1.25 115 70 136 20 1 1.000
1.25 483.4 0.17 189.8 482.6 70 1.41 294.1 14000 266.3 74.0 0.74 #NAME? #NAME? #NAME?
1.6 547.4 0.27 201.4 546.4 70 1.80 294.5 14000 199.3 55.4 0.55 #NAME? #NAME? #NAME?
1.379 5.861 0.676 7.916
1.379 5.861 0.676 7.916
1.379 5.861 0.676 7.916
1.379 5.861 0.676 7.916
1.379 5.861 0.676 7.916
1.379 5.861 0.676 7.916
27013 20 #NAME? 136 1.25 1.46 #NAME? 10 5 800 760.8 90 10 136 111.8 0.100 0.684 #NAME? 2.36 0.035 #NAME? #NAME? 115
MPa kJ/kg MPa ℃ kJ/kg ℃ MPa kJ/kg kJ/s T/H kg/s kg/s T/H kg/s
1.25 483.4 0.17 189.8 482.6 70 1.41 294.1 2800 53.3 14.8 0.15 #NAME? #NAME? #NAME?
igr
Pbh
tbh ibs tgs
73.845 4.282 8.909 0.864 0.22 5.34 6.54 34.56 27013
≥1250 正确 28497
7.410
1.379 5.861 0.676 7.916
27013 20 #NAME? 140 1.15 1.42 #NAME? 10 3 800 760.8 90 8 140 115.4 0.100 0.529 #NAME? 0.74 0.036 #NAME? #NAME? 150
y
％ ％ ％ ％ ％ ％ ％ ％ kJ/kg ℃ 灰熔点 100.0 根据门捷列夫公式计算热值 5.49% ℃
73.845 4.282 8.909 0.864 0.22 5.34 6.54 34.56 27013
Ny Sy Ay Wy Vr QydW t1 t2
≥1250 正确 28497
三 理论空气量及烟气量 1 理论空气量 V0 0.0889(Cy+0.375Sy)+0.265Hy-0.0333Oy Nm3/kg 7.410
1.6 547.4 0.27 201.4 546.4 70 1.80 294.5 58000 825.7 229.3 0.69 #NAME? #NAME? #NAME?
#NAME? 80 #NAME? #NAME? #NAME?
#NAME? 80 #NAME? #NAME? #NAME?
#NAME? 80 #NAME? #NAME? #NAME?
27013 20 #NAME? 136 1.2 1.46 #NAME? 10 5 800 760.8 90 10 136 111.8 0.100 0.684 #NAME? 1.87 0.035 #NAME? #NAME? 115
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#NAME? 80 #NAME? #NAME? #NAME?
te
23 出水压力 24 出水焓 25 出水温度下饱和压力 27 出水压力下饱和温度 28 饱和水热焓 29 给水温度 30 给水压力 31 给水热焓 35 锅炉有效利用热量 32 计算循环水量 33 计算循环水量2 34 排污量 36 燃料消耗量 37 计算燃料消耗量 38 保温系数
Pe
给定 查表 查表 查表 查表 给定 汽水阻力计算 查表 D(i"gr-igs)+Dpw(ibh-igs) 给定 给定 D*PPW 100Qyx/Qydwη B(100-q4)/100 η /(η +q5)
27013 20 #NAME? 140 1.2 1.44 #NAME? 10 4 800 760.8 90 9 140 115.4 0.100 0.605 #NAME? 1.37 0.036 #NAME? #NAME? 130
27013 20 #NAME? 136 1.15 1.42 #NAME? 10 3 800 760.8 90 8 136 111.8 0.100 0.529 #NAME? 1.00 0.035 #NAME? #NAME? 130
27013 20 #NAME? 140 1.15 1.42 #NAME? 10 3 800 760.8 90 8 140 115.4 0.100 0.529 #NAME? 1.00 0.036 #NAME? #NAME? 150
27013 20 #NAME? 136 1.15 1.42 #NAME? 10 3 800 760.8 90 8 136 111.8 0.100 0.529 #NAME? 0.74 0.035 #NAME? #NAME? 130
序号 名 一 锅炉基本参数 1 2 3 4 5 6 7 额定功率 热水压力 出水温度 给水温度 排烟温度 冷风温度 连续排污率 海拔修正系数
称 符号
计 算 公 式
单位
结果
D P T tgs
θ
py
MW MPa ℃ ℃ ℃ ℃ ％
2.8 1.25 115 70 136 20 1 1.000
tlk
Ppw
二 燃 料 特 性 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 含量判定 13 发热量计算值 收到基含碳量 收到基含氢量 收到基含氧量 收到基含氮量 收到基含硫量 收到基含灰量 收到基水份 干燥无灰基挥发份 收到基低位发热量 Cy Hy O
(α -1)V0(cθ )k+V0RO2(cθ )RO2+V0N2(cθ )N2+V0H20(cθ )H20
0
kJ/kg ℃ kJ/kg ℃