求问一个计算盘管加热储罐的水要用多长时间的问题

不锈钢蒸汽管在储罐内走圆形盘管，再接出储罐外通过疏水阀排放到外面。
已知饱和蒸汽表压0.6Mpa，温度165℃；蒸汽管子内径45mm，长50米，即换热面积7㎡；加热的储罐内的水共2000kg，温度从50℃升到100摄氏度；通过查表得水比热容CP=4.2kj/(kg·℃)，盘管传热系数U=1100w/m2·℃。储罐整体做保温不考虑热损失。
问水从50℃加热到100℃要多长时间？

如果算50-100℃要用到盘管面积，这样的话会算；但是反过来算时间就不会了，查了很多资料也没搞明白，麻烦各位求解

要计算从50℃加热到100℃所需的时间，我们需要考虑加热水的能量需求和蒸汽管提供的热能速率。

首先，计算加热水所需的总能量（Q）：

Q = m * Cp * ΔT

其中：
- m 是水的质量（2000 kg）
- Cp 是水的比热容（4.2 kJ/kg·℃）
- ΔT 是水温升高的差值（100 - 50 = 50℃）

Q = 2000 kg * 4.2 kJ/kg·℃ * 50℃ = 420000 kJ

其次，计算由蒸汽管传递的热功率（P）：

P = U * A * ΔT'

其中：
- U 是盘管的传热系数（1100 W/m?·℃，注意此处需要转换为kJ/s·m?·℃，因为我们总能量的单位是kJ）
- A 是盘管的换热面积（7O，这个表述有点不清楚，我假设是7 m?）
- ΔT' 是蒸汽与水温差（165 -（50+100）/2 = 90℃）,这里假设水温以线性增长，所以取平均值进行估算。

P = 1100 W/m?·℃ * 7 m? * 90℃
P = 1100 J/s·m?·℃ * 7 m? * 90℃ / 1000
P = 1100 kJ/s·m?·℃ * 7 m? * 90℃ / 1000
P = 0.77 kJ/s * 90
P = 69.3 kJ/s

最后，计算所需时间（t）：

t = Q / P

t = 420000 kJ / 69.3 kJ/s ≈ 6059 s

所以，理论上加热这2000kg的水从50℃升至100℃大约需要6059秒，或者大概是1小时41分钟（6059 s ≈ 101分钟）。请注意这个计算是基于理论的，现实操作中可能会有一些变数影响最终结果。
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见附件

1、计算水从50℃升至100℃所需热量，不考虑热损
2、计算蒸汽供热功率。
3、热量÷功率=时间。

zlc2007 发表于 2023-11-24 16:15
要计算从50℃加热到100℃所需的时间，我们需要考虑加热水的能量需求和蒸汽管提供的热能速率。

首先，计算 ...

盘管的传热系数不一定能到这么高吧

你这个盘管的面积是怎么计算的撒！

zlc2007 发表于 2023-11-24 16:15
要计算从50℃加热到100℃所需的时间，我们需要考虑加热水的能量需求和蒸汽管提供的热能速率。

首先，计算 ...

抱歉这么久才回复，太细致了非常非常感谢！

四海有闲田 发表于 2023-11-24 16:58
见附件

抱歉这么久才回复，谢谢大佬！！

正常算面积再和7平方对比一下就好了

hjc404 发表于 2023-12-1 08:22
你这个盘管的面积是怎么计算的撒！

细心啊，点赞！

spiders 发表于 2024-11-7 11:30
细心啊，点赞！

撒意思哦，不是我算的哦！

盘管不可能有这么高的传热系数，500都算高的了

hjc404 发表于 2023-12-1 08:22
你这个盘管的面积是怎么计算的撒！

他算的是盘管的表面积，差不多就是7平方

hjc404 发表于 2023-12-1 08:22
你这个盘管的面积是怎么计算的撒！

盘管表面积