波塞冬的信徒 发表于 2024-8-18 08:16:24

换热工艺,举一例


一个釜,或者一个热压机或者一个啥要加热的物件。

质量M,比热C=C(T),就是比热是个变量,温度的函数,初温T1,终温T2。


加热/冷却介质,啥流体介质,比如高温的导热油,比如低温的乙二醇水溶液,DOW,陶氏的,不用怀疑,质量杠杠的,选好了。
比热c=c(t),密度ρ=ρ(t),动力黏度μ=μ(t),热导率λ=λ(t),统统的,都是变量,温度的函数。
已知初温t1。

现在厂家说了,要快速响应,开机后XXX分钟内T1要换热到温度T2,并且稳定住,再长就受不了,影响赚钱。
就有以下任务,
1.计算循环体积流量Qv,配管,计算阻力,要循环泵;
2.釜,热压机啥的加热面积A,加热/冷却流道布置。

循环介质,进口t1恒定,出口to,不知道,也是个变量。
时间变量用θ表示,K=K(T,t1,to),总换热系数,是温度的函数,Δtm(T,t1,to),对数温差,也是温度的函数。

热平衡,写微分方程式。
C(T)*M*dT/dθ=c(t)*ρ(t)*Qv*(t1-to)
C(T)*M*dT/dθ=K(T,t1,to)*A*Δtm(T,t1,to)
Δtm(T,t1,to)=[(t1-T)-(to-T)]/ln[(t1-T)/(to-T)]
K(T,t1,to)就不写了。

都是一堆变量,流体物性还是离散的表格数据,想解出数学解,几乎不可能。

整体,是数值积分。
每个步序,K(T,t1,to)*A*Δtm(T,t1,to)=c(t)*ρ(t)*Qv*(t1-to),
c(t),ρ(t),物性计算的定性温度,取t=(t1+to)/2,
求解to,就是非线性方程求根。

最终还会输出两条温度曲线T(θ),to(θ)。
怎么算,啥工具顺手,看个人喜好了。

这是我曾经的一道面试题,印象深刻。
不过是蒸气加热,不考虑显热,蒸气冷凝温度t是个定值, 比这个容易,让说怎么算蒸气耗量,加热面积。

2266998 发表于 2024-8-18 08:45:02

挺好的,你可以再详细看看蒸汽与热油二者的控制特点,控制模型完全不一样的啊!这些东西玩的极溜,50000椅子就是笑谈

波塞冬的信徒 发表于 2024-8-18 22:31:08

2266998 发表于 2024-8-18 08:45
挺好的,你可以再详细看看蒸汽与热油二者的控制特点,控制模型完全不一样的啊!这些东西玩的极溜,50000椅 ...

https://www.doc88.com/p-7082821468086.html?s=rel&id=7


平板硫化机加热改造,蒸气系统换导热油系统。

改造后,4与13两个阀门,利用旁路将介质分路,就是分流,对控制系统有影响。
以前见人用过这种旁路,换热与不换热,两股流体混合,具体啥效果,不是完全明白。
页: [1]
查看完整版本: 换热工艺,举一例