工艺包文件设计 热量平衡问题

热量平衡如何核算？

1.6   热量平衡
质量平衡的完成是热量平衡核算的基础，主要控制点的物料组成、温度、压力都已确定。根据这些关键控制点的换热要求，选择合适的加热、冷却工质，根据工质的条件优化单元操作条件，最终确定工质类型及核算用量。
1.6.1.      加热、冷却工质的选择原则：
1） 根据物料平衡草图，分析初步确定的操作温度是否合理。
2） 单元过程要求加热到的操作温度，加热介质需达到的最低温度及加热工质的类型（热水、蒸汽、导热油等）。
3） 单元过程要求冷却到的操作温度、冷却介质的最高温度要求及冷却工质的类型（热水、循环水、冷冻水、液氮等）。
注：此处的热水作为冷却工质是针对高凝固点的物料冷却方式或有不得低于100℃冷却要求的物料。
4） 将选择的工质的做成表格的形式，对每种工质的能量交换点温度进行深入分析，判别是否符合要求。
5） 每个项目尽量采用高品质工质，竟可能减少热工质和冷工质的种类。
6） 能量优化。分析整个过程的换热模式，能否进行能量回收。分析方向包括：冷热物流换热；塔顶及塔底冷却器热量回收；物料流相态选择；工质势能利用（例如循环水余压发电）等等。
1.6.2.      热量衡算的方法和步骤
1） 画出单元设备的物料流向及变化的示意图（物料平衡草图）；
2） 分析物料流向及变化，写出物料衡算式；
ΣQ入=ΣQ出+ΣQ损
通常ΣQ入=Q1+Q2+Q3
ΣQ出=Q4+Q5+Q6+Q7
ΣQ损=Q8
Q1----物料带入的热量
Q2----由加热工质（或冷却工质）传给设备和所处理的物料的热量
Q3----过程的热效应，包括反应热、搅拌热等
Q4----物料带出的热量
Q5-----加热设备需要的热量
Q6----加热物料需要的热量
Q7----气体或蒸汽带出的热量
3） 搜集证据；
物料量、工艺条件、物性数据。（可以从专门的手册李查阅）
4） 确定合适的计算基准；
5） 进行具体的热量计算。
1.6.3.      通过计算确定每个点的工质消耗量，做成表格。
表格内容至少包括：工质名称、工质参数、所用工质设备/管道、工质换热量、工质用量。
完成所有的工质用量和规格统计后，形成统一版本的表格后，可以向公用工程专业提条件了。