таинственная потеря тепла Опции

[Miheev_P]

Коллеги, день добрый. Поделитесь мыслями пожалуйста.
Задача: - есть емкость (450м3 - Д=8м, Н=9м) в отапливаемом помещении (+16) в которую закачивается пульпа с плотностью 1,31кг/м3 и теплоемкостью 2800кДж/кг*К и температурой +20С, которую необходимо нагреть до +90С
Непосредственно в емкость (безвозвратно) подается насыщенный пар с температурой 180С, давлением 9атм, и расходом 9м3 (плотность 5кг/м3). Время нагрева - 2,8ч.
Какое количество пульпы нагреет данное количество пара?

Ответ у меня есть, я его три раза посчитал с помощью различных средств (на бумаге, эксель, программы в интернете), хочу посмотреть другой взгляд.

А теперь предыстория. На фабрике внедряют новую схему обогащения, по которой пульпу с бактериями нагревают до 90С. По начальным расчетом должно было приходить 12м3 пара с температурой 190С и давлением 12атм. Для этого была поставлена модульная котельная, которая на данный момент не может выйти на расчетные параметры и дает те которые я написал выше. При расходе в 55м3/ч пульпы ее удается нагреть до 82С, при расходе порядка 30м3/ч - до 90. Но расчетный расход при котором эта технология будет приносить прибыль - 120м3/ч.
Вот думаем куда тепло от пара может теряться в таком количестве (судя по расчету пульпа принимает только 30-40% от удельной теплоты конденсации). Может что то упускаем.

[Miheev_P]

Коллеги, день добрый. Поделитесь мыслями пожалуйста.
Задача: - есть емкость (450м3 - Д=8м, Н=9м) в отапливаемом помещении (+16) в которую закачивается пульпа с плотностью 1,31кг/м3 и теплоемкостью 2800кДж/кг*К и температурой +20С, которую необходимо нагреть до +90С
Непосредственно в емкость (безвозвратно) подается насыщенный пар с температурой 180С, давлением 9атм, и расходом 9м3 (плотность 5кг/м3). Время нагрева - 2,8ч.
Какое количество пульпы нагреет данное количество пара?

Ответ у меня есть, я его три раза посчитал с помощью различных средств (на бумаге, эксель, программы в интернете), хочу посмотреть другой взгляд.

А теперь предыстория. На фабрике внедряют новую схему обогащения, по которой пульпу с бактериями нагревают до 90С. По начальным расчетом должно было приходить 12м3 пара с температурой 190С и давлением 12атм. Для этого была поставлена модульная котельная, которая на данный момент не может выйти на расчетные параметры и дает те которые я написал выше. При расходе в 55м3/ч пульпы ее удается нагреть до 82С, при расходе порядка 30м3/ч - до 90. Но расчетный расход при котором эта технология будет приносить прибыль - 120м3/ч.
Вот думаем куда тепло от пара может теряться в таком количестве (судя по расчету пульпа принимает только 30-40% от удельной теплоты конденсации). Может что то упускаем.

[tiptop]

теплоемкостью 2800кДж/кг*К

Какая-то нереально высокая уд. теплоёмкость...

[Twonk]

Расход пара как проверяли? Сопоставимо с потреблением топлива и КПД котла?

[jota]

Странная технология: греть острым паром 180*С - бактерии погибнут в зоне контакта.

[Twonk]

Может это цель - убить бактерии? Хотят греть до 90

[Valiko]

Алгоритм решения: как Вы считали - в студию!!!!
Это уравнение теплового баланса. Теория, проверенная практикой. Не хватает расхода пара. Какой сейчас расход пара?

[tiptop]

емкость (450м3 - Д=8м, Н=9м) в отапливаемом помещении (+16) в которую закачивается пульпа с плотностью 1,31кг/м3 и теплоемкостью 2800кДж/кг*К и температурой +20С, которую необходимо нагреть до +90С
Непосредственно в емкость (безвозвратно) подается насыщенный пар с температурой 180С, давлением 9атм, и расходом 9м3 (плотность 5кг/м3).

При уд. теплоёмкости 2,8 кДж/кг*К и расчёте без учёта теплопотерь у меня тоже получается требуемый объём пара - 9 м3:

 _______________________________Miheev_P_.png ( 9,35 килобайт ) Кол-во скачиваний: 13

Расход пара как проверяли? Сопоставимо с потреблением топлива и КПД котла?

Хороший вопрос.

[Miheev_P]

При уд. теплоёмкости 2,8 кДж/кг*К и расчёте без учёта теплопотерь у меня тоже получается требуемый объём пара - 9 м3:
 _______________________________Miheev_P_.png ( 9,35 килобайт ) Кол-во скачиваний: 13

Хороший вопрос.

Расход пара - по показаниям расходометра на котельной
по пульпе от технологов (простите что из экселя, как вставлять картинку не разобрался)
Процентное содержание Ед. изм
Вода 59.68 %
Твердое 40.32 %
Теплоемкость
Вода 4183 кДж/кг*К
Твердое 750 кДж/кг*К
Смесь 2799 кДж/кг*К
Теплопроводность
Вода 0.599 Вт/(м·град)
Твердое 8 Вт/(м·град)
Смесь 3.583 Вт/(м·град)
Кинематическая вязкость
Вода 1.006 10 6, м2/с
Плотность 1.31 кг/м3
Динамическая вязкость 1317.86 10 6 Па·с

А ваша экселина это общедоступное достояние, или для личного пользования? Я к тому что можно ли взять посмотреть?

Странная технология: греть острым паром 180*С - бактерии погибнут в зоне контакта.

Термощелочная варка в технологическом цикле золотодобывающей фабрики У вас есть другие предложения как можно нагреть чан 400м3 пульпы с 20 до 90С за 3-4 часа? Я без иронии, мы тут правда придумывали различные способы, от регистров внутри чана по стенам до спирали из швелера вокруг бака, внутри которого бы бежала вода. Внутри чана расположена мешалка, вся пульпы находится в постоянном движении (порядка 60 об/мин).
Безусловно часть бактерий погибнет, но все же их большая часть будет эффективно работать.

Сообщение отредактировал Miheev_P - 27.6.2019, 4:44

[Miheev_P]

Алгоритм решения: как Вы считали - в студию!!!!
Это уравнение теплового баланса. Теория, проверенная практикой. Не хватает расхода пара. Какой сейчас расход пара?

по расходу посмотрите еще раз первое сообщение, я все написал

расчет совершенно банален
Пар 9м3/ч = 45кг/ч*2021кДж/кг=92966кДж
Пульпа Хкг=Qпара/(4,2кДж/кг-С*(90-20С)) = 92966/(4,2*70)=316кг...
хотя я сейчас думаю а почему не участвует теплоемкость пульпы..

[Twonk]

Подставляя теплоемкость 2800 вы получите 474 кг/ч. При плотности 1.31 это составит 0.36 м3/ч

[Miheev_P]

Подставляя теплоемкость 2800 вы получите 474 кг/ч. При плотности 1.31 это составит 0.36 м3/ч

это же опечатка 1,31т/м3 должно быть.

Сообщение отредактировал Miheev_P - 27.6.2019, 5:46

[Valiko]

У Вас спрашивали уже. и Я еще раз спрошу. Расход топлива (или электроэнергии, если это электропаорогенератор) известен?

[Miheev_P]

У Вас спрашивали уже. и Я еще раз спрошу. Расход топлива (или электроэнергии, если это электропаорогенератор) известен?

нет, расхода топлива нет. мы тоже над этим вопросом думали, может кто-то обманывает и не выдают необходимые данные.

[tiptop]

А ваша экселина

Переделал с "объёмов" на "объёмные расходы":

 for_Miheev_P.xls ( 16 килобайт ) Кол-во скачиваний: 13


Исходные данные - в жёлтых ячейках.

Сообщение отредактировал tiptop - 27.6.2019, 8:36

[tiptop]

расхода топлива нет. мы тоже над этим вопросом думали, может кто-то обманывает и не выдают необходимые данные.

Похоже, "таинственная потеря тепла" возникла из-за таинственного расхода топлива.

[lovial]

Я без иронии, мы тут правда придумывали различные способы, от регистров внутри чана по стенам до спирали из швелера вокруг бака, внутри которого бы бежала вода. Внутри чана расположена мешалка, вся пульпы находится в постоянном движении (порядка 60 об/мин).

Мешалку выполнить в виде венчика для взбивания из трубы подобающего диаметра, в трубе насверлить дырок и пар гнать прямо в трубу... Горячей водой до 90 градусов нагреть - утопия, разъве что вода перегретая должна быть, градусов так 130-150...

[jota]

У вас есть другие предложения как можно нагреть чан 400м3 пульпы с 20 до 90С за 3-4 часа?

При нагреве острым паром теплопередача найвысшая, но проблемы с равномерной раздачей. По-видимому, раздача перфорированной трубой....
Можно продумать варианты: паровой рубашки бака как для жб изделий, или скоростной проточный паровой нагреватель с циркуляцией пульпы насосом - тогда мешалка не нужна.

[Miheev_P]

Мешалку выполнить в виде венчика для взбивания из трубы подобающего диаметра, в трубе насверлить дырок и пар гнать прямо в трубу... Горячей водой до 90 градусов нагреть - утопия, разъве что вода перегретая должна быть, градусов так 130-150...

Фантастические машины для более равномерного прогревания раствора я тоже умею придумывать, жаль что физически это не воплотить

При нагреве острым паром теплопередача найвысшая, но проблемы с равномерной раздачей. По-видимому, раздача перфорированной трубой....
Можно продумать варианты: паровой рубашки бака как для жб изделий, или скоростной проточный паровой нагреватель с циркуляцией пульпы насосом - тогда мешалка не нужна.

заилится в считанные дни, да и представьте поверхность для пропускания 120т/ч пульпы.
Нет коллеги, фантастические машины придумывать я сам умею, жаль что для воплощения их в реальность нужно провести как минимум научную работу. В основном применяются рабочие типовые решения.

Переделал с "объёмов" на "объёмные расходы":

 for_Miheev_P.xls ( 16 килобайт ) Кол-во скачиваний: 13


Исходные данные - в жёлтых ячейках.

Спасибо! Попробуем получить расход топлива

[tiptop]

фантастические машины придумывать я сам умею, жаль что для воплощения их в реальность нужно провести как минимум научную работу. В основном применяются рабочие типовые решения.

Возможно, сейчас уже где-нибудь эксплуатируются "аппараты погружного горения".

[tiptop]

Спасибо! Попробуем получить расход топлива

Miheev_P, к чему пришли?

[Veterhor]

Видимо Вам нужно пересмотреть теплоемкость той мути, которая имеется в баке не общей массой, а по отдельности. Значит теплоемкость какого то вещества не постоянна в пределах 20 до 90 градусов. Какой то компонент имеет разную теплоемкость. При 20 градусах одна а при 70 градусах другая (повышенная) и тогда Вам требуется больше тепла на подогрев общей массы. А вопрос
Возможно, сейчас уже где-нибудь эксплуатируются "аппараты погружного горения". rolleyes.gif Разработал я одну установку погружного горения испытал для домашнего отопления . Котел "атомный реактор" не ядерный , не путать. Здесь С+ 2Н2О = СО2 + 2Н2 , СО2 +2Н2 + С + 2Н2О работает бесконечно долго не требует топлива, герметичен полностью.

[tiptop]

работает бесконечно долго не требует топлива

Похоже, скоро это будет в каждой теме...