有一只開口的容器,尺寸為寬500mm,長1200mm,高為600mm,容器重量150Kg。內裝500mm高度的水,容器周圍都有50mm的保溫層,材料為硅酸鹽。水需3小時內從15℃加熱至70℃,然后從容器中抽取20kg/h的70℃的水,并加入同樣重量的水。反應釜電加熱器需要多大的功率才能滿足所要的溫度。 技術數據: 1、水的比重:1000kg/m3 2、水的比熱:1kcal/kg℃ 3、鋼的比熱:0.12kcal/kg℃ 4、水在70℃時的表面損失4000W/m2 5、保溫層損失(在70℃時)32W/m2 6、容器的面積:0.6m2 7、保溫層的面積:2.52m2 初始加熱所需要的功率: 容器內水的加熱:C1M1△T = 1×(0.5×1.2×0.5×1000)×(70-15) = 16500 kcal 容器自身的加熱:C2M2△T = 0.12×150×(70-15) = 990 kcal 平均水表面熱損失:0.6m2 × 4000W/m2 × 3h × 1/2 × 864/1000 = 3110.4 kcal 平均保溫層熱損失:2.52m2 × 32W/m2 × 3h × 1/2 × 864/1000 = 104.5 kcal (考慮20%的富裕量) 初始加熱需要的能量為:(16500 + 990 + 3110.4 + 104.5)×1.2 = 70258.8 kcal/kg℃ 工作時需要的功率: 加熱補充的水所需要的熱量:20kg/H × (70-15)×1kcal/kg℃ = 1100kcal 水表面熱損失:0.6m2 × 4000W/m2 × 1h × 864/1000 = 2073.6 kcal 保溫層熱損失:2.52m2 × 32W/m2 × 1h × 864/1000 = 69.67 kcal (考慮20%的富裕量) 工作加熱的能量為:(1100 + 2073.6 + 69.6)×1.2 = 6486.54 kcal/kg℃ 工作加熱的功率為:6486.54 ÷864÷1 = 7.5 kw 初始加熱的功率大于工作時需要的功率,反應釜電加熱器加熱器選擇的功率至少要27.1kw。 最終選取的加熱器功率為35kw。 |