Реклама / ООО «ИЗОЛПРОЕКТ» / ИНН: 7725566484 | ERID: 2VtzqucPabn
IPB IPB
Проектирование, монтаж, наладка, сервис

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )

- Рекомендации АВОК 5.5.1-2023
«Системы противодымной вентиляции жилых и общественный зданий»

- Рекомендации АВОК 7.8.3-2023
«Проектирование инженерных систем лабораторий»

- Рекомендации АВОК 7.10-2023
«Здания жилые и общественные. Защита от шума и вибрации инженерного оборудования»

АВОК в соц. сетях
ИНН: 7714824045
 
Добавить ответ в эту темуОткрыть тему
> Расчет теплопотерь, РАсчет зависимости потерь тепла при обмывке емкости
Юрий27
сообщение 7.4.2020, 2:35
Сообщение #1





Группа: New
Сообщений: 3
Регистрация: 7.4.2020
Пользователь №: 375353



Есть оборудование которое подключается к цистерне объемом 25 м.куб, через заливную горловину подводится форсунка которая подаётся внутрь цистерны моющий раствор со скоростью 600 литров в минуту,
объем моющего раствора 14 м.куб с начальной температурой 80 градусов (раствор циркулирует постоянно без изменения объема) время промывки 30 минут. Начальная температура котла цистерны минус 30 градусов,
толщина металла котла цистерны 11 мм. Температура воздуха снаружи минус 30.Вот на сколько снизится температура с 80 градусов за 30 минут? Я понимаю, что должно быть два графика зависимости первый будет
показывать снижение температуры моющего раствора, второй нагрев котла в единицу времени, и они должны пересечься в одной точке. И конечно нужно учитывать еще теплопотери не только на нагрев металла но
и на наружный воздух…… Короче я в ступоре полном
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
lovial
сообщение 7.4.2020, 11:31
Сообщение #2





Группа: Участники форума
Сообщений: 2112
Регистрация: 8.7.2008
Из: Днепропетровск
Пользователь №: 20416



Цитата(Юрий27 @ 7.4.2020, 2:35) *
Есть оборудование которое подключается к цистерне объемом 25 м.куб, через заливную горловину подводится форсунка которая подаётся внутрь цистерны моющий раствор со скоростью 600 литров в минуту,
объем моющего раствора 14 м.куб с начальной температурой 80 градусов (раствор циркулирует постоянно без изменения объема) время промывки 30 минут. Начальная температура котла цистерны минус 30 градусов,
толщина металла котла цистерны 11 мм. Температура воздуха снаружи минус 30.Вот на сколько снизится температура с 80 градусов за 30 минут? Я понимаю, что должно быть два графика зависимости первый будет
показывать снижение температуры моющего раствора, второй нагрев котла в единицу времени, и они должны пересечься в одной точке. И конечно нужно учитывать еще теплопотери не только на нагрев металла но
и на наружный воздух…… Короче я в ступоре полном

Нестационарный процесс... И, как мне кажется, наружный воздух тут будет не основным, стенки цистерны с их теплоемкостью будут играть основную роль.
И да, точность расчета какая нужна?
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
Юрий27
сообщение 7.4.2020, 14:35
Сообщение #3





Группа: New
Сообщений: 3
Регистрация: 7.4.2020
Пользователь №: 375353



Точность нужна приблизительная, так как учитывать абсолютно все факторы не обязательно (такие как температура воздуха внутри котла на начало процесса, скорость ветра и т.д.) все это конечно будет влиять на решение но не критично. Думаю стоит дополнить тем что вес металла котла составляет 12 тонн
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
lovial
сообщение 7.4.2020, 17:41
Сообщение #4





Группа: Участники форума
Сообщений: 2112
Регистрация: 8.7.2008
Из: Днепропетровск
Пользователь №: 20416



Цитата(Юрий27 @ 7.4.2020, 14:35) *
Точность нужна приблизительная, так как учитывать абсолютно все факторы не обязательно (такие как температура воздуха внутри котла на начало процесса, скорость ветра и т.д.) все это конечно будет влиять на решение но не критично. Думаю стоит дополнить тем что вес металла котла составляет 12 тонн

Тогда предлагаю такой алгоритм.
1. Считаем количество тепла, уходящее за секунду в стенку емкости, через разность начальных температур -30 емкости +80, альфу от жидкости к стенке возьмем условно 1000 (ИМХО, самый стремный параметр, по уму надо через Нуссельта считать). q=(80+30)/(1/1000)=110000 Ватт. Железо теплоемкость 450 Дж на кг на градус, килограммов у нас 12000, так что 450*12000=5400000 джоулей на градус
за 30 минут = 1800 с у нас уйдет 1800*110000 джоулей, делим на 5400000, получаем изменение температуры стенки емкости на 36,6 градусов.
2. Вода остынет за это же время на 1800*110000/(4150*14000)=3,4 градуса
3. корректируем начальные температуры, т.к. у нас не все время будет максимальный перепад, (-30+6,6)/2=-11,7 градуса будет средняя температура стенки, (80+76,6)/2=78,3 средняя температура жидкости
4. Считаем при новых средних температурах q=(78,3+11,7)/(1/1000)=90000 Ватт
1800*90000=162000000, /5400000=30 градусов, далее по воде аналогично.

Можно учесть потери через воздух наружу, разность температур воздуха и средней температуры стенки, делим на альфа воздуха, умножаем на 30 минут да на площадь поверхности емкости, но, ИМХО, погрешность от принятой альфы жидкости плюс процесс нестационарный - мизерная величина добавки получится...
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
Юрий27
сообщение 8.4.2020, 13:48
Сообщение #5





Группа: New
Сообщений: 3
Регистрация: 7.4.2020
Пользователь №: 375353



При расчете корректирующем выходит что температура стенки средняя станет = (-30+0)/2= -15, т.е стенка перестает нагреваться, с водой же выходит (80+77,2)/2=78,6 т.е вода нагревается, а следовательно почему стенка остывает то? Честно говоря я не смог тут разобраться и понять на сколько остынет за 30 минут 14000 литров горячей воды (пусть и не 100% точно, но даже примерно)
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
lovial
сообщение 8.4.2020, 14:38
Сообщение #6





Группа: Участники форума
Сообщений: 2112
Регистрация: 8.7.2008
Из: Днепропетровск
Пользователь №: 20416



Цитата(Юрий27 @ 8.4.2020, 13:48) *
При расчете корректирующем выходит что температура стенки средняя станет = (-30+0)/2= -15, т.е стенка перестает нагреваться, с водой же выходит (80+77,2)/2=78,6 т.е вода нагревается, а следовательно почему стенка остывает то? Честно говоря я не смог тут разобраться и понять на сколько остынет за 30 минут 14000 литров горячей воды (пусть и не 100% точно, но даже примерно)

снизилась разность температур, соответственно, стенка меньше нагрелась, а вода меньше остыла
Весь процесс заключается в балансе - сколько тепла ушло от воды (теплоемкость воды * масса воды * время), столько же пришло в стенку (теплоемкость железа * масса железа * время). Время же зависит от интенсивности теплообмена (через альфу, которую нужно считать отдельно) и от разности температур в начале и конце процесса, т.е. вычислить его прямо невозможно, только методом последовательных приближений. В ходе которых (т.к. мы взяли изначально максимальный перепад) разность температур будет снижаться.
Время нагрева-остывания больше всего зависит от альфы... В тепловых процессах с движением оды по трубам она достигает значения до 5000, т.е. при тех же данных скорость нагрева/охлаждения вырастет в 5 раз... Считать альфу надо, через Нуссельта да Прандтля...
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
T-rex
сообщение 8.4.2020, 17:10
Сообщение #7





Группа: Участники форума
Сообщений: 1636
Регистрация: 15.9.2012
Пользователь №: 163378



В справочнике химика от Перри приводятся эмпирические данные альф для различных вариантов обтекания стенки средой. Через критерии подобия считать еще та задача - не уверен что в литературе можно найти расчет Нуссельта при стекании слоя жидкости тонким слоем по стенке. Хотя может в то же Перри. Кроме того, все эти эмпирические формулы применяются для стационарного режима, а автор хочет посчитать переходной процесс. Пожалуй опыт сделать было бы проще
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
lovial
сообщение 8.4.2020, 18:55
Сообщение #8





Группа: Участники форума
Сообщений: 2112
Регистрация: 8.7.2008
Из: Днепропетровск
Пользователь №: 20416



Цитата(T-rex @ 8.4.2020, 17:10) *
В справочнике химика от Перри приводятся эмпирические данные альф для различных вариантов обтекания стенки средой. Через критерии подобия считать еще та задача - не уверен что в литературе можно найти расчет Нуссельта при стекании слоя жидкости тонким слоем по стенке. Хотя может в то же Перри. Кроме того, все эти эмпирические формулы применяются для стационарного режима, а автор хочет посчитать переходной процесс. Пожалуй опыт сделать было бы проще

600 литров в минуту через форсунки - это вряд ли стекание тонкого слоя под действием силы тяжести... Скорее как раз таки турбулентный режим, кстати, что там в Перри для такого случая есть?
Про эксперимент - полностью согласен...
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
T-rex
сообщение 9.4.2020, 21:49
Сообщение #9





Группа: Участники форума
Сообщений: 1636
Регистрация: 15.9.2012
Пользователь №: 163378



Цитата(lovial @ 8.4.2020, 19:55) *
кстати, что там в Перри для такого случая есть?

к сожалению Перри не рассматривал случай такого омывания
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения
GraNiNi
сообщение 13.4.2020, 2:39
Сообщение #10





Группа: Участники форума
Сообщений: 346
Регистрация: 28.10.2014
Пользователь №: 248987



В предыдущем расчете теплоотдача от воды (с альфой = 1000) рассчитана на 1 м2 поверхности, а надо на всю площадь омываемую водой.

Считайте просто по балансу теплоемкостей - на сколько вода остыла - на столько цистерна нагрелась.
По моим прикидкам вода остынет на 10 градусов. Ну, еще градусов пять теплопотерь уйдет в окружающее пространство, итого вода остынет примерно на 15 градусов, то есть - до 65 градусов, а цистерна нагреется до этой температуры.
Вернуться в начало страницы
 
+Ответить с цитированием данного сообщения

Добавить ответ в эту темуОткрыть тему
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 

Реклама
ООО «Арктика групп» ИНН: 7713634274


ООО «УНИСПЛИТ» ИНН: 6453155081 erid:2VtzquYEfbY

Последние сообщения Форума





Rambler's Top100 Rambler's Top100

RSS Текстовая версия Сейчас: 28.3.2024, 18:19