ПРИМЕР РАСЧЕТА МОЩНОСТИ ПАРОГЕНЕРАТОРА ПГВК и ПГВК-Т
Исходные данные
В наличии автоклав с паровой рубашкой рабочим объемом 900 литров. Нагреваем мазут с 20С до 95С. Предпочтительное время нагрева – 20 минут. Масса автоклава – 650 кг.
Расчет
Для того, чтобы определить мощность парогенератора, рассчитаем сколько же всего тепла надо подвести к автоклаву. Количество тепла, которое надо подвести для нагрева, будет складываться из тепла, которое потребуется для нагревания самого автоклава (Q1), и тепла, необходимого для нагрева мазута (Q2).
Q1 = c1 * m1 * t = 0,11 * 650 * 75 = 5 363 ккал,
где c1 = 0,11 ккал/(кг*С) − удельная теплоемкость стали;
m1 = 650 кг – масса автоклава;
t = 95 – 20 = 75С – разница между начальной и конечной температурой нагрева;
Q2 = c2 * m2 * t = 0,45 * 720 * 75 = 24 300 ккал,
где c2 = 0,45 ккал/(кг*С) – средняя удельная теплоемкость мазута;
m2 = V/ = 900 л * 0,8 кг/л = 720 кг – масса мазута;
t = 95 – 20 = 75С – разница между начальной и конечной температурой нагрева;
Общее количество теплоты, необходимое для нагрева автоклава и мазута:
Q = Q1 + Q2 = 5 363 + 24 300 = 29 663 ккал.
Мощность – это количество энергии, которое надо подвести в течение часа:
W = Q/ = 29 663 ккал/1 ч = 29 663*1,16/1000 = 34,4 кВт
Это был чистый тепловой расчет в котором КПД электрического парогенератора ПГВК был принят за 100%. В реальной жизни есть дополнительные факторы, которые влияют на расчет:
− пониженное напряжение электрической сети +5%
− минусовой допуск при изготовлении ТЭНов +5%
− теплопотери +3÷5%
Окончательная мощность парогенератора составит: 34,4 кВт + 15% = 40 кВт.
Такова мощность парогенератора, если время нагрева составляет 1 час.
Для того, чтобы нагреть мазут за 20 минут нужен парогенератор мощностью: 40 кВт * 3 = 120 кВт.
Для того, чтобы нагреть мазут за 1,5 часа нужен парогенератор мощностью: 40 кВт /1,5 = 27 кВт.
1 ккал/ч = 1,16 Вт
1 ккал/(кг*С) = 4,19 кДж/(кг*С)
Плотность (p) и удельная теплоемкость (c) некоторых материалов:
Наименование |
p |
c |
Наименование |
p |
c |
Вода |
1,0 |
1,0 |
Бетон |
1,8÷2,7 |
0,24 |
Сталь |
7,85 |
0,11 |
Асфальт |
1,4 |
0,22 |
Мазут |
0,8 |
0,45 |
Масло растительное |
0,89 |
0,44 |
Щебень |
1,2÷1,8 |
0,18÷0,24 |
Молоко |
1,02 |
0,94 |