蒸汽放热计算 - 360文档中心

换热器计算书

a、管内传热膜系数计算：
其中：
g
0.023 g dg
Re0.8 Pr 0.4
Re diu0
则：
g 732.05
b、烟气横向冲刷管束时，管外传热膜系数对于顺列管束
其中
y
0.2C s C Z
Re 0.65 Pr 0.33 y de
Re diu0 ＝2712
则： c、管壁热阻
y 27.87
Rw
b j
其中：b＝0.0035，λj＝40 则：
Rw＝0.0001
d、管外污垢热阻：0.003 e、管内污垢热阻：0.00176 f、总体传热系数
K
1/( 1 k
Rw d0 dm
Rj
1 g
d0 ) ＝25.49w/(m2.K) dn
e、换热面积计算取换热系数＝25 w/(m2.K)
换热面积
Qnj＝（259.08-160)×4.467＝442.23 由于过热蒸汽部分放热较少，在此忽略不计。
则按换热效率 0.95 计算，则蒸汽流量为：
Vs=3106Kg/h
三、换热面积计算：根据上述设定，烟气换热按如下两部分进行： 1、凝结水换热 1) 平均传热温差：
tm
t1 t2 ln( t1 )
t2
烟气加热器计算书
一、基础数据 1、烟气侧数据：入口烟气流量：57333 Nm3/h 入口烟气温度：70℃ 出口烟气温度：＞130℃，按 131℃选取 2、蒸汽侧数据：蒸汽入口温度：278.8℃ 蒸汽入口压力：4.6Mpa 蒸汽流量：待定 Kg/h 凝结水出口温度：160℃（设定） 3、烟气物性参数烟气平均温度＝（131＋70/2=100.5 定性温度下，烟气平均比热：1.195KJ/Kg 定性温度下，烟气平均导热系数：λ＝0.031344 定性温度下，烟气普朗特系数：Pr＝0.7 定性温度下，烟气比重：1.174Kg/m³ 4、蒸汽物性参数蒸汽入口压力：4.6Mpa 下，入口压力下蒸汽相变温度：259.08℃ 入口压力下蒸汽汽化潜热：1662KJ/Kg 入口压力下蒸汽密度：23.73Kg/m³ 入口压力下蒸汽导热系数：0.0518w/(m.c) 入口压力下蒸汽普朗特系数：Pr＝1.4 入口压力下蒸汽比热：4.047KJ/Kg 5、凝结水物性参数凝结水平均比热：4.647 凝结水平均导热系数：0.64 w/(m.c) 凝结水平均普朗特系数：Pr＝0.98 二、蒸汽流量计算换热过程按三个部分组成： 1、过热蒸汽换热部分。 2、饱和蒸汽的相变换热部分。 3、凝结水换热部分。按热平衡方程

化工热力学公式范文

化工热力学公式范文化工热力学是研究化学反应与热力学的相互关系的一门学科。

热力学是一个描述物质能量转化和传递的科学，它包括理论基础、实验方法和应用。

在化工过程中，热力学公式被广泛应用于计算与预测反应的热力学性质，以及热力学参数对反应均衡和传递的影响。

下面是一些常用的化工热力学公式。

1.焓变公式（ΔH）：ΔH = ΣH(products) - ΣH(reactants)ΔH表示反应的焓变，H代表反应体系的焓（能量），反应前后体系的焓变化量即为反应热，可以判断反应是吸热反应还是放热反应。

2. 阿伦尼乌斯公式（Arrhenius equation）：k = A × exp(-Ea/RT)k表示反应速率常数，A为频率因子，Ea为活化能，R为理想气体常数，T为反应温度。

该公式描述了化学反应速率与温度的关系，温度越高，反应速率越快。

3. 盖因斯-亨德森公式（Gibbs-Helmholtz equation）：ΔG=ΔH-TΔSΔG为自由能变化，ΔH为焓变，T为绝对温度，ΔS为熵变。

该公式描述了自由能与焓、熵之间的关系，通过计算ΔG值可以判断反应是否可逆、自发发生。

4. 凯库勒公式（Clausius-Clapeyron equation）：ln(P2/P1) = ΔHvap/R × (1/T1 - 1/T2)P1、P2为两个不同温度下的饱和蒸汽压，ΔHvap为蒸发热，R为理想气体常数，T1、T2为对应温度。

该公式描述了物质的蒸汽压与温度之间的关系，可以用于计算物质的汽化热。

5.放热反应的焓变公式：q=m×C×ΔTq为反应所释放的热量（焓变），m为物质的质量，C为物质的比热容，ΔT为温度变化。

该公式用于计算放热反应的热量释放。

6.反应平衡常数的计算：Kc=[C]^c×[D]^d/[A]^a×[B]^bKc表示反应平衡常数，[C]^c、[D]^d分别代表反应产物C、D的浓度或压力的指数，[A]^a、[B]^b分别代表反应物A、B的浓度或压力的指数。

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）

蒸汽加热器热力计算书

13
裕度
η
设计选取
1.26
14
实际布置换热面积
H′
m2
1961.8
六
风侧阻力计算
1
风侧阻力
ΔP
0.66Zwm1.725/ρ2.325
183.4
设计工况下
2
管排数
设计确定
12
3
空气平均密度
ρ
Kg/m3
查表得
0.972
平均温度下
4
质量流速
wm
Kg/sm2
V2/ f
5.95
5
质量流量
V2
Kg/s
25.2
※结论：锅炉运行时，当暖风器入口温度为20℃时，可以满足出口温度160℃的工况运行要求。
45.6
2
空气侧翅片面积与空气侧总面积之比
Hрб
/
(D/d)2-1
(D/d)2-1+2(sрб/d-δ/d)
0.9422
3
空气侧无翅片面积与总面0.05775
4
翅片表面不均匀性系数
ψρσ
0.85
5
金属翅片的导热系数
λм
Kcal/mh℃
查表得
150
6
污染系数
ε
查表得
0
7
形状系数
558.8
9
蒸汽消耗量
Kg/h
Qb/Δi
5500.0
四
温压计算
1
过热段温压
Δtб
℃
80.2
2
饱热段温压
Δtм
℃
51.0
3
几何平均温压
Δt
℃
56.3
五
传热计算

蒸汽潜热计算方法

一、计算方法蒸发量用重量M(Kg）来标度供热量Q（J）由温升热与气化潜热两部分组成。

1.温升热量Q1（J）：温升热与蒸发介质的热容和蒸发介质的温升成正比，即：Q=C×M×ΔT；ΔT=T2-T1 热容C：J/Kg.℃这是个非常简单的公式，用于计算温升热量，液体的饱和压力随温度的提高而上升至液体表面上方压力时开始蒸发。

2.蒸发潜热Q2（J）为：Q2=M×ΔHΔH：液体的蒸发焓（汽化热）J/Kg3.总供热量Q=Q1+Q2二．举例现在需要用蒸汽来加热水，已经蒸汽的参数为0.8mpa，300℃，水量为12t/h，水温为57℃，现在将蒸汽直接通过水混合将来水加热到62℃，请问需要多少蒸汽呢？是否是按照等焓来计算呢放出热量为：蒸汽变成100℃水的冷凝潜热热量加上100℃的冷凝水变为62℃水放出的热量之和。

设需要蒸汽D千克/h。

吸收的热量为：12吨水从57℃升到62℃吸收的热量.数值取值为：水的比热按照C=1千卡/千克℃计0.8mpa，300℃蒸汽的冷凝潜热约为r=330千卡/千克，1吨蒸汽生成1吨凝液。

凝液温度为100℃，不考虑损失。

Q吸收=Cm(t2-t1)=1×12000×(62-57)＝60000千卡/hQ冷凝放热=Dr=330DQ冷凝水降温放热= CD(T2-T1)=1×D×(100-62)＝38 DQ吸收＝Q冷凝放热+ Q冷凝水降温放热330 D+38 D＝60000＝163kg/h因此，需要该品位蒸汽0.163T/H，水量加热后上升到12.136t/h损失就按5-10%考虑了。

例子21吨水变成水蒸气是多少立方假设水的起始温度为20度；加热成为140度的水蒸汽（假设为饱和水蒸汽而不是过热水蒸汽）。

1，简略计算：常压下水的汽化热为540 千卡/公斤；需要的热量：(140-20)*1000=120000千卡，再加上汽化热540000千卡，共计660000千卡。

蒸汽加热器热力计算书

8
平均斜向相对节距
S'
mm
(S12/4+ S22)0.5
60.5
9
光管有效长度
l
mm
设计选取
2700
10
翅片数
n
l /Sp6
1080
11
每组翅片管排列数
第一排40根，第二排39根
第三排40根
12
串联组数
组
4
13
翅片管总数
艺n
根
(41+40+41)X4
488
14
沿空气流向布置管排数
Z
排
4X3
12
15
单根翅片管表面积
12
传热面积
H
2m
Qb/a'p"
1555.4
13
裕度
n
设计选取
1.26
14
头六
风侧阻力计算
1
风侧阻力
△P
Pa
a ccr1.725 ■2.325
0.66Zwm/p
183.4
设计工况下
2
管排数
Z
排
设计确定
12
3
空气平均密度
P
K/n?
查表得
0.972
平均温
度下
4
质量流速
wm
Kcal/kg
・・ !i- i
558.8
9
蒸汽消耗量
D
Kg/h
Q/△i
5500.0
四
温压计算
1
过热段温压
△仁
c
80.2
2
饱热段温压
△tM
c
51.0

蒸汽潜热计算方法

一、计算方法蒸发量用重量M(Kg）来标度供热量Q（J）由温升热与气化潜热两部分组成。

1.温升热量Q1（J）：温升热与蒸发介质的热容和蒸发介质的温升成正比，即：Q=C×M×ΔT；ΔT=T2-T1 热容C：J/Kg.℃这是个非常简单的公式，用于计算温升热量，液体的饱和压力随温度的提高而上升至液体表面上方压力时开始蒸发。

2.蒸发潜热Q2（J）为：Q2=M×ΔHΔH：液体的蒸发焓（汽化热）J/Kg3.总供热量Q=Q1+Q2二．举例现在需要用蒸汽来加热水，已经蒸汽的参数为0.8mpa，300℃，水量为12t/h，水温为57℃，现在将蒸汽直接通过水混合将来水加热到62℃，请问需要多少蒸汽呢？是否是按照等焓来计算呢放出热量为：蒸汽变成100℃水的冷凝潜热热量加上100℃的冷凝水变为62℃水放出的热量之和。

设需要蒸汽D千克/h。

吸收的热量为：12吨水从57℃升到62℃吸收的热量.数值取值为：水的比热按照C=1千卡/千克℃计0.8mpa，300℃蒸汽的冷凝潜热约为r=330千卡/千克，1吨蒸汽生成1吨凝液。

凝液温度为100℃，不考虑损失。

Q吸收=Cm(t2-t1)=1×12000×(62-57)＝60000千卡/hQ冷凝放热=Dr=330DQ冷凝水降温放热= CD(T2-T1)=1×D×(100-62)＝38 DQ吸收＝Q冷凝放热+ Q冷凝水降温放热330 D+38 D＝60000＝163kg/h因此，需要该品位蒸汽0.163T/H，水量加热后上升到12.136t/h损失就按5-10%考虑了。

例子21吨水变成水蒸气是多少立方假设水的起始温度为20度；加热成为140度的水蒸汽（假设为饱和水蒸汽而不是过热水蒸汽）。

1，简略计算：常压下水的汽化热为540 千卡/公斤；需要的热量：(140-20)*1000=120000千卡，再加上汽化热540000千卡，共计660000千卡。

水蒸气的热力过程

1. 定压过程
工程计算中最常遇到。如水在锅炉中吸热形成水蒸气的过程；水蒸气通过各种换热器进行热交换的过程 1—2:定压吸热膨胀升温 2—1:定压放热被压缩降温
忽略流动阻力等不可逆因素
2. 定容过程
1—2过程: 定容吸热升压升温吸收的热量全部转化为热力学能
3. 定温过程
1—2过程: 定温膨胀; 蒸汽状态由湿蒸汽变为干饱和蒸汽,再变为过热蒸汽
感谢聆听
水蒸气的基本热力过程
水蒸气的热力过程分析计算步骤
（1）根据已知初态的两个独立参数，在图上（或水蒸气表上）找到代表初态的点，并查出其它初态参数值。
（2）根据过程条件（沿定压线、定容线、定温线、定熵线）和终态的一个参数值。找到终态的点，并查出终态的其它参数值。
（3）根据已求的初、终态参数，应用热力学第一和第二定律等基本方程计算工质与外界传递的能量，即q，w等。
4. 绝热过程
工程计算中最常遇到. 如水蒸气通过汽轮机膨胀而对外作功；又如水蒸气通过喷管的过程等
对过热蒸汽，经绝热膨胀，过热度减小，变为干饱和蒸汽。若继续膨胀，则变为湿蒸汽，同时干度会随
因素
例题
过热蒸汽在0. 6MPa压力下，从 200℃定压加热到300℃,试求此过程中热量、功量。
解：根据p1、t1及t2在h-s图上确定初、终状态点（点1和点2)，如图所示，并查得
h1=2850kJ/kg v1=0. 35ｍ3/kg h2=3060kJ/kg U2=0. 44ｍ3/kg
定压过程中 q=h2-h1=3060-2850=210 (kJ/kg) w=p (v2-v1) =0. 6x106x (0. 44-0. 35) =54 (kJ/kg)