配管放熱計算
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この投稿は、2019年10月19日17時47分にzhengfaqiによって最終的に編集されました。外径が426mmで長さが20メートルのパイプがあり、その表面温度は145℃です。1メートルあたりのパイプ長さごとの1時間あたりの熱損失を求めてください。また、この熱損失を160℃の蒸気に換算すると、およそ何トン/時間になりますか。環境温度20℃、管内物料温度150℃。材料は0.2Mpaの圧力下にある。
環境温度もないし、媒体温度がいくつかもわからない。まだ多くのデータが不足していて、計算できないよ
1. 2階の方がおっしゃったように、いくつかの条件が欠けているため、正確な数値を出すことはできません。
2. 数値の目安を示すため、以下の仮定条件を設けます：
2.1. パイプは20℃で無風の環境下にあり、蒸気圧は1MPaです。
2.2. パイプ表面の温度が150℃の場合、放熱強度は約2245W/m2で、20メートルの長さにおける放熱量は約60060Wです。
2.3. この放熱量は、160℃+1MPaの蒸気が持つ熱量の0.32トン/時間に相当します。
3. 注意：実際には、60KWの放熱量はパイプ内の蒸気のエンタルピー値を下げるだけであり、温度が低下するだけで、どれだけの蒸気が失われるわけではありません。管内の蒸気流量が大きいほど、温度降下は小さくなり、これに類推する。非常に小さな蒸気流量で冷却しても、ユーザーの蒸気パラメータに対する要求を満たすことはできない。
2. 数値の目安を示すため、以下の仮定条件を設けます：
2.1. パイプは20℃で無風の環境下にあり、蒸気圧は1MPaです。
2.2. パイプ表面の温度が150℃の場合、放熱強度は約2245W/m2で、20メートルの長さにおける放熱量は約60060Wです。
2.3. この放熱量は、160℃+1MPaの蒸気が持つ熱量の0.32トン/時間に相当します。
3. 注意：実際には、60KWの放熱量はパイプ内の蒸気のエンタルピー値を下げるだけであり、温度が低下するだけで、どれだけの蒸気が失われるわけではありません。管内の蒸気流量が大きいほど、温度降下は小さくなり、これに類推する。非常に小さな蒸気流量で冷却しても、ユーザーの蒸気パラメータに対する要求を満たすことはできない。
実は、この条件の下でどれだけの蒸気が失われるかを計算してみたいのです。私の目標は、物質を沸点である145℃程度まで加熱することです。そして、配管の一部に断熱処理が施されていないため、失われる熱量を蒸気量に換算すると、1時間あたりどれだけの蒸気が失われるかということです。
1. 花をありがとう。
2. 新しいアイデアでは必要な条件がさらに増えました。元々は加熱部分は考慮せず、放熱のみを考えて145℃を目安に計算していました；新しいアイデアでは、元の基盤の上で、材料をある温度から145℃まで明確に上昇させる必要があり、低温条件や媒体の比熱が不足している。3. 失われた熱量を蒸気に換算すると、この蒸気が20℃の水から160℃の蒸気までのエンタルピー差に基づいて計算される場合、失われる蒸気量は少なくなる。しかし、蒸気の低温側の温度が高くなると、蒸気のエンタルピー差が小さくなり、結果として失われる蒸気量は増加する。だから、設定上の前提が必要です。 4. そうするよりも、損失電力で表現した方がより簡潔明瞭です。
5. 皆様の具体的な状況は把握していないため、上記の説明は参考までにしてください
2. 新しいアイデアでは必要な条件がさらに増えました。元々は加熱部分は考慮せず、放熱のみを考えて145℃を目安に計算していました；新しいアイデアでは、元の基盤の上で、材料をある温度から145℃まで明確に上昇させる必要があり、低温条件や媒体の比熱が不足している。3. 失われた熱量を蒸気に換算すると、この蒸気が20℃の水から160℃の蒸気までのエンタルピー差に基づいて計算される場合、失われる蒸気量は少なくなる。しかし、蒸気の低温側の温度が高くなると、蒸気のエンタルピー差が小さくなり、結果として失われる蒸気量は増加する。だから、設定上の前提が必要です。 4. そうするよりも、損失電力で表現した方がより簡潔明瞭です。
5. 皆様の具体的な状況は把握していないため、上記の説明は参考までにしてください
この投稿は、2019年10月19日21時13分にzhengfaqiによって最終的に編集されました。放熱部分だけの熱量を計算し、それによって生じる蒸気の損失を考慮することはできますか？例えば、配管の外側の温度が145℃、周囲の温度が20℃、配管の直径が426mmの場合、放熱によって生じる熱量の損失のみを考慮し、その他の要因は考慮しないということです。Q=a(tw-to)F式において、Qは放熱量で、単位はWです。twは放熱面の表面温度で、℃です。toは環境温度で、℃です。Fは放熱面の面積で、単位はm^2です。aは総合熱交換係数で、w/(℃×m^2)です。この式で計算してもいいですか？
ガス式の熱交換では、このように見積もると大きな誤差が生じる可能性があります。空気中での放熱を考慮すると、総伝熱係数は30を超えない可能性があります。一方、飽和蒸気で加熱する場合、総伝熱係数は2000以上になる可能性がある。したがって、まず工程を決定する必要があります。パイプが空気中で放熱損失を起こすことを考慮し、その後蒸気で再加熱しようとしているのではないでしょうか？
放熱による損失のみを考慮すると、どれだけの蒸気が無駄になるか。
私の先の計算でも、145℃の金属が空気中に直接さらされたときに放散する熱のみを考慮しています
大径パイプの空気中での熱損失は一般的に少ない。管外の自然対流における空気流速の経験式はばらつきが大きいため、通常は保守的な見積もりが行われる。室内であれば0.5～0.8m/sです。屋外では風の影響を考慮しなければなりません。コストを下げるために断熱をしないつもりですか？放熱もコストの損失になるんだよ。断熱処理によって伝熱係数を下げることで、放熱量を許容されるレベルまで抑えることができます。
タンク壁の熱損失：タンク壁の熱損失＝熱損失伝達係数×タンク壁の外面積×（タンク壁の外壁温度－周囲環境温度）。 タンク頂部の熱損失：タンク頂部の熱損失＝タンク頂部の伝熱係数×タンク頂部の表面積×（タンク壁の外壁温度－周囲環境温度）。 タンク底部の熱損失：タンク底部の熱損失＝タンク底部の伝熱係数×タンク頂部の表面積×（タンク壁の外壁温度－貯蔵タンクがある地域の最も寒い月の地表面温度）。 タンクの総熱損失：タンクの総熱損失＝タンク壁の熱損失＋タンク頂部の熱損失＋タンク底部の熱損失。これは私が見つけたものです。あなたのお役に立つかわかりませんが