热动1101,王力,蒸汽发生器热力计算
相关参数计算方法及选用
相关参数计算方法及选用
参考资料：
蒸汽发动机是利用蒸汽的热力将转动能转换成机械能的能源装置。
它像火车和汽车中的内燃机一样，也可用于很多机械设备的动力发源，如加工车床、电动机、送料机、水泵等。
蒸汽发动机的性能参数是指能够表征蒸汽发动机工况的参数，包括蒸汽压力、温度、比指数、理论指数、输出功率等。
下面分别介绍蒸汽发动机性能参数的计算方法及其选择。
一、蒸汽发动机性能参数的计算方法
1、蒸汽压力：以bar为单位，用压力表或容器法测定，根据容器容积V和温度T，计算压力p=P/V；
2、蒸汽温度：用温度计测量，其单位为℃；
3、比指数：即蒸汽发动机比指数，计算公式为：η=T/T1，其中T为蒸汽温度，T1为标准蒸汽温度，η单位为％；
4、理论指数：即蒸汽发动机的理论指数，计算公式为：η=P/P1，其中P为蒸汽压力，P1为标准蒸汽压力，η单位为％；。
蒸汽发生器计算
蒸汽发生器计算
蒸汽发生器的计算通常涉及以下几个方面：能量计算、蒸汽量计算和蒸汽压力计算。
1. 能量计算：蒸汽发生器通常依靠能源供给来加热水并产生蒸汽。
能量计算可以通过以下公式进行：
能量 = 质量 ×热容 ×温度差
在这个公式中，质量是水的质量，热容是水的比热容，温度差是水的升温度差或降温度差。
2. 蒸汽量计算：蒸汽发生器产生的蒸汽量可以通过以下公式进行计算：
蒸汽量 = 质量 ×蒸发热
在这个公式中，质量是水的质量，蒸发热是由水转化为蒸汽时所需的热量。
3. 蒸汽压力计算：蒸汽压力的计算需要考虑到蒸汽发生器的容积和温度。
蒸汽压力可以通过以下公式进行计算：
蒸汽压力 = 绝对温度 ×气体常数
在这个公式中，绝对温度是蒸汽的温度加上绝对零度
（273.15K），气体常数是特定条件下的气体常数。
需要注意的是，蒸汽发生器的计算可能受到其他因素的影响，如蒸汽发生器的设计参数、加热器的效率等。
因此，在实际计算中需要考虑这些因素。
蒸汽热水换热器计算
蒸汽热水换热器计算
首先，确定蒸汽热水换热器的需求，包括水的流量、进口和出口温度的要求等。
这些参数通常由使用者提供。
其次，通过热力学计算确定蒸汽的热量。
蒸汽的热量可以根据蒸汽的压力和温度来计算，这些数据可以在蒸汽表中查找。
计算公式为
Q=m*(h2-h1)，其中Q表示蒸汽的热量，m表示蒸汽的质量，h1和h2表示蒸汽的焓值（具体数值可根据蒸汽表查找）。
然后，根据水的流量和进口出口温度的要求，计算水的热量。
水的热量计算公式为Q=m*Cp*(T2-T1)，其中Q表示水的热量，m表示水的质量，Cp表示水的比热容，T1和T2表示水的温度。
接下来，根据换热器的热效率确定蒸汽和水之间的热量传递。
热效率通过计算蒸汽和水之间的热量传递率与蒸汽的总热量之比来确定。
热效率计算公式为η=Q/Qs，其中η表示热效率，Q表示蒸汽和水之间的热量传递，Qs表示蒸汽的总热量。
最后，根据计算结果，确定换热器的尺寸和设计参数。
根据水的流量和蒸汽的热量传递量，可以确定换热器的表面积和传热系数。
根据进口和出口的温度要求，可以确定流体的平均温度差。
换热器的尺寸可以根据传热面积、平均温度差和传热系数来确定。
需要注意的是，蒸汽热水换热器的计算涉及到众多参数和因素，如设备的材料选择、流体的压力损失、管壳热阻等。
在实际应用中，可能需要更加复杂和精确的计算方法。
因此，在实际工程中应该结合具体情况使用适当的计算方法和工具。
总之，蒸汽热水换热器的计算是一个复杂的过程，需要考虑多个参数
和因素。
正确的计算可以帮助提高热能的回收和利用效率，减少能源消耗。
蒸汽供热换热站主要参数计算一例
蒸汽供热换热站主要参数计算一例
首先，计算蒸汽流量。
蒸汽流量的计算通常根据建筑物的供热负荷来确定。
假设建筑物的供热负荷为1000 kW，蒸汽的标准焓为2750 kJ/kg，那么蒸汽流量Q可以通过下式计算得到：
Q = 1000 kW / (2750 kJ/kg) = 0.36 kg/s
接下来，计算换热面积。
换热面积的计算需要知道蒸汽在换热站中的进出口温度差、换热器的传热系数和传热面积。
假设蒸汽的进口温度为200°C，出口温度为150°C，传热器的传热系数为800W/(m²·K)，传热面积为1000m²，那么换热面积A可以通过下式计算得到：
A=(Q*1000)/(ΔT*U)=(0.36*1000)/((200-150)*800)=0.09m²
最后，计算温差。
温差的计算需要知道蒸汽的进口温度和出口温度。
假设蒸汽的进口温度为200°C，出口温度为150°C，那么温差ΔT可以通过下式计算得到：
ΔT=200-150=50°C
综上所述，蒸汽供热换热站的主要参数计算结果为：蒸汽流量Q为0.36 kg/s，换热面积A为0.09 m²，温差ΔT为50°C。
这些参数的准确计算对于蒸汽供热换热站的设计和运行非常重要，可以确保供热效果和系统的稳定性。
蒸汽发生器计算程序
传热管入口阻力系数ζ3 传热管入口阻力ΔP3/pa U型管转180阻力系数ζ4 U型管转180阻力ΔP4/pa 传热管出口阻力系数ζ5
出口处水比容ν2
0.42 5545.179
0.5 6794.058 0.593845 0.00133
出口处水密度ρ2
751.71
传热管出口阻力ΔP5/pa 8278.047
0.171689
1.605922
0.802961 1.25E-07 7.15E-07 54318.97 4紊43流47-.紊76
流 4.594704 0.020725 0.021803 26.78994 8.787216 1.746064 12.78234 38.97002
1 6.472703663
_
水相平均折算速度uo'(m/s)
出口气相平均折算速度u''Байду номын сангаас2
_
气相平均折算速度u''o 水相运动粘度νl 气相运动粘度νg 水相雷诺数Relo 气相雷诺数Rego 判别流态 管束直段高Hs/m 水相摩阻系数λlo
按折算速汽度相计摩算阻的系水数相λ摩g擦o 阻力(Δ 按折算速度计算Pf)的lo汽/p相a 摩擦阻力(Δ
342.438 342.438 342.438
2、局部阻力 6 568.5185
135 0.237459
30 1999.451 623.4051 1.790895 5000000 22120000 2.512837 2.910793 2.937117
9.420232 5872.62 5872.62 5872.62
传热系数k 热流量q 二回路测放热系数α2 传热系数k（1） q（1） α2（1） 传热系数k（2）
蒸汽发生器功率计算
蒸汽发生器功率计算
蒸汽发生器是一种将液态水转化为蒸汽的设备，通常用于加热和
动力系统。
在实际使用中，需要计算蒸汽发生器的功率，以确保正常
运行和最高效率。
蒸汽发生器功率计算的关键因素是蒸发量和蒸汽压力。
蒸发量取
决于蒸汽发生器的设计和使用条件。
蒸汽压力通常由蒸汽发生器的输
出和使用条件决定。
在计算蒸汽发生器功率时，需要使用以下公式：Q = m × ΔH
其中，Q是蒸发量（单位为千克/小时），m是水的质量（单位为
千克），ΔH是水在转化为蒸汽时的焓值（单位为焦耳/千克）。
为了计算蒸汽发生器的功率，还需要考虑蒸发过程中的时间、效
率和输出。
通常，蒸汽发生器功率的计算可以使用以下公式：P = Q × (100 / E) × (3600 / t)
其中，P是蒸汽发生器的功率（单位为千瓦），E是蒸汽发生器的
效率（单位为百分比），t是蒸发时间（单位为小时）。
需要注意的是，蒸汽发生器功率计算的过程需要精确测量和计算，以免对蒸汽发生器的使用和维护造成影响。
同时，需要了解和掌握蒸
汽发生器的使用方法和相关安全知识，以确保生产和运作的安全稳定。
总之，蒸汽发生器功率计算是蒸汽发生器使用过程中必不可少的
一环。
通过计算和优化蒸汽发生器的功率，可以提高生产效率和质量，同时降低能源消耗和成本，为企业的可持续发展做出贡献。
冷凝式燃气蒸汽发生器热效率
冷凝式燃气蒸汽发生器热效率引言冷凝式燃气蒸汽发生器是一种高效、节能的发热设备，其热效率的提高对于工业生产和能源利用都具有重要意义。
本文将深入探讨冷凝式燃气蒸汽发生器的热效率及其影响因素。
1.热效率的定义热效率是指燃料在发生燃烧过程中产生的热量与燃料输入热量的比值，通常用百分数表示。
冷凝式燃气蒸汽发生器的热效率即为其能够将燃料中的能量转化为蒸汽的能力。
2.热效率的计算方法冷凝式燃气蒸汽发生器的热效率可以通过以下公式进行计算：热效率=(蒸汽产量×蒸汽焓值)/燃料消耗热值其中，蒸汽产量指的是发生器单位时间内产生的蒸汽量；蒸汽焓值则表示单位质量的蒸汽所具有的能量；燃料消耗热值是指单位时间内燃料所释放的热量。
3.影响热效率的关键因素冷凝式燃气蒸汽发生器的热效率受到多个因素的影响，以下是其中的几个关键因素：3.1燃料燃烧质量燃料的燃烧质量直接影响了燃气发生器的热效率。
完全燃烧可以最大化地释放燃料的热能，而不完全燃烧会导致热能的损失。
因此，合理的燃烧调节系统对于提高热效率至关重要。
3.2燃料种类及质量不同种类和质量的燃料具有不同的热值和燃烧特性，从而对热效率产生影响。
优质的燃料热值高，可以提供更多的热能，从而提高热效率。
3.3烟气排放温度冷凝式燃气蒸汽发生器的烟气排放温度越低，说明烟气中的热能损失越小，对热效率的提高起到积极作用。
因此，合理设计和运行烟气排放系统可以有效地降低烟气排放温度，提高热效率。
3.4热量损失燃气蒸汽发生器在运行过程中存在一定的热量损失，如烟气散失、温度不均匀、传热面积不充分等。
减小热量损失，提高传热效率是提高热效率的关键。
4.提高热效率的方法为了提高冷凝式燃气蒸汽发生器的热效率，可以采取以下几种方法：-优化燃烧系统，提高燃料的燃烧效率，减小不完全燃烧的产生。
-选择高质量的燃料，提高燃料的热值，增加热能输出。
-设计合理的烟气排放系统，降低烟气排放温度，减小热能损失。
-加强对热量损失的控制，提高传热效率，减少各种损失。
蒸汽发生器热效率
蒸汽发生器热效率是指在蒸汽发生过程中，将输入的燃料能转化为可用蒸汽能的比例。
热效率通常以百分比表示。
蒸汽发生器的热效率主要取决于燃料的能值利用情况和发生器本身的热损失。
以下是计算蒸汽发生器热效率的公式：
热效率（%）= （蒸汽输出的热量）/ （燃料输入的热量）× 100
在计算热效率时，需注意以下几个因素：
1. 蒸汽输出的热量：指蒸汽发生器从出口释放的蒸汽的热量，一般通过蒸汽流量和蒸汽温度来计算。
2. 燃料输入的热量：指向蒸汽发生器供热的燃料的总热值，包括燃料的热值以及燃料的燃烧效率。
燃料的热值可以从燃料供应商提供的数据中获取。
3. 热损失：蒸汽发生器在运行过程中会有一定的热损失，主要包括烟气排放、辐射散热、热量传导等。
这些损失会降低蒸汽发生器的实际热效率。
需要注意的是，蒸汽发生器的热效率受到多种因素的影响，例如燃料的质量和性质、燃烧控制、设备运行状态等。
因此，在实际应用中，需要综合考虑这些因素来评估和优化蒸汽发生器的热效率。
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5.00 60% 70% 80% 90% 100%
运行负荷
传热管壁热 阻Rw
（m2*k/w）
污垢热阻Rf （m2*k/w）
7.73367E-05 9.00E-05
7.73367E-05 9.00E-05
7.73367E-05 9.00E-05
7.73367E-05 9.00E-05
280.00 280.00 280.00 280.00 280.00 280.00 280.00 280.00 280.00 280.00 280.00
SG在一回路出口温度恒定工况下运行静态特性曲线
温度（℃）
320 310 300 290 280 270 260 250 240
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60%
核动力设备蒸汽发生器静态特性曲线绘制
一回路出口温度不变工况下静态特性曲线相关计算
已知参数
一回路冷却剂压力P1
基本参数
（Mpa）
15.2
【一回路】
冷却剂进口温度t1i 冷却剂出口温度t1o
（℃）
（℃）
316
280
蒸汽发生器蒸汽产 二回路水汽化潜热 二回路饱和水比焓
相关参数
量kg/s
kJ/kg
kJ/kg
c 0.023 f ( f )0.8
prf n
数值大小
1.280E-07
8.980E-05
0.962
4022.623044
传热管壁导热热阻 参数名称 Rw（m2*k/w）
初设换热系数K'值 W/(m2*k)
中间热流密度 q '（W/m2）
一次计算后K值 W/(m2*k)
计算公式
Rw
do 2w
ln
274.59
5.91
-0.20%
294.40
19533.89
3940.27 70223.57
17.82
273.30
5.91
-0.20%
295.30
21362.07
4009.48 80255.50
20.02
271.99
5.68
0.37%
296.20
23116.15
4067.41 90287.44
22.20
冷却剂进口温 冷却剂出口温度 Qx/Q 度t1ix（℃） t1ox（℃）
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
298.00 299.80 301.60 303.40 305.20 307.00 308.80 310.60 312.40 314.20 316.00
240 0%
10% 20% 30% 40% 50% 60% SG运行负荷 图5
二回路侧换热系数 a2
0.00
计算K值 W/(m2*k)
中间热流密 度q'
（w/m2）
传热温差 △tln
（℃）
对应饱和 实际饱和压 二回路压力 一回路冷却
温度ts （℃）
力P2 ' 误差分析 剂平均温度 （MPa） △P(%) t1av（℃）
传热管壁厚l （mm） 1.2
传热管根数n 2977
一回路定性温度t1av （℃）
298
一回路水
二回路给回进口比 的导热系
焓kJ/kg
数
9.44E+02
w/(0m.*5k4)36
P2下饱和温度ts （℃）
268
传热管管内流速uf （m/s） 5
传热管换热效率η （0.97~0.99）
0.98
参数名称
7.73367E-05 9.00E-05
7.73367E-05 9.00E-05
7.73367E-05 9.00E-05
7.73367E-05 9.00E-05
7.73367E-05 9.00E-05
7.73367E-05 9.00E-05
7.73367E-05 9.00E-05
268.00
5.34
298.00
回路出口温度恒定工况下运行静态特性曲线
压力（Mpa）
13.00
12.00
11.00 10.00 9.00
冷却剂进口温度 t1ix（℃）
冷却剂出口温度 t1ox（℃）对应饱和温度ts8.00 （℃）
7.00 一回路冷却剂平
均温度t1av
6.00 （℃）
实际饱和压力P2
'（MPa）
303.40
280.00
36
6.30
32006.20
40% ##########
305.20
280.00
36
6.10
32006.20
50% ##########
307.00
280.00
36
6.03
32006.20
60% ##########
308.80
280.00
36
5.90
32006.20
70% ##########
270.68
5.57
0.62%
297.10
24806.93
4116.78
温度恒定工况下运行时各负荷下一二回路参数
100319.38
25.97
100%时取
额定值
268.00
5.34
0.00%
298.00
对应饱和温度ts （℃）
实际饱和压力P2 ' （MPa）
一回路冷却 剂平均温度 t1av（℃）
280.00
.
F Q k tln
6.52E+03
堵管偏差<5%偏差系 数C
1.06～1.09
1.08
设计传热面积F设计 （m2）
F设计 C F
7.04E+03
设计误差 分析
传热系数偏差值△K
0.18%
一回路平 均温度恒
定
Qx/Q
一回路换热 量Qx（w）
冷却剂进口 温度t1ix （℃）
冷却剂出口 温度t1ox （℃）
对数平均温差 △tln（℃）
一回路侧换热系数a1 二回路侧换热系数a2
污垢热阻Rf （m2*k/w）
计算公式 数值大小 参数名称
tln
t1i t1o ln t1i ts
t1o ts
25.97
一回路冷却剂运动
粘度ν（m2/s）
计算公式
根据一回路压力、 定性温度查询
cd u 1
0.2 0.8 if
冷却剂进出 口最大温差
△t（℃）
预估饱和压力P2s （MPa）
一回路侧换热系数a1
0%
0
298
280.00
36
6.42
32006.20
10% 70300000.0
299.80
280.00
36
6.40
32006.20
20% ##########
301.60
280.00
36
6.30
32006.20
30% ##########
a2=153636.3636*(q^ 0.67)/r^0.67/Pr
（0.26~0.52）*10-4
32006.20 一回路冷却剂动力
粘度μ（Pa·s）
根据一回路压力、 定性温度查询
26072.77
9.00E-05
普朗特系数Prf
管内单向流动换热 系数计算中间系数C
n=0.4
根据一回路压力、 定性温度查询
6.42
289.00
279.87
6.41
289.90
279.22
6.35
290.80
278.23
6.25
291.70
277.09
6.14
292.60
275.86
6.03
293.50
274.59
5.91
294.40
273.30
5.91
295.30
271.99
5.68
296.20
270.68
5.57
297.10
278.23
6.25
0.79%
291.70
13426.20
3609.09 40127.75
11.12
277.09
6.14
-0.70%
292.60
15591.32
3749.04 50159.69
13.38
275.86
6.03
0.02%
293.50
17617.10
3855.65 60191.63
15.61
310.60
280.00
36
5.90
32006.20
80% ##########
312.40
280.00
36
5.70
32006.20
90% ##########
314.20
280.00
36
5.60
32006.20
100% ##########
316.00
280.00
36
5.34
32006.20
表5 SG在一回路出口温度恒定工况下运行时各负荷下一二
0.00
0
0
280.00
6.42
0.00%
289.00
5303.63
2556.58 10031.94
3.92
279.87
6.41
-0.13%
289.90
8438.46
3114.28 20063.88
6.44