蒸煮蒸汽用量的计算及实例

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制浆造纸工业计算手册上册》第123页（3056字）

【说明】蒸汽用量取决于蒸煮液的初温、液比、得率、通汽方式和蒸煮初温。

【例】计算蒸煮1t风干浆，消耗于加热锅内容物的热量(不包括装锅时耗用的蒸汽)。

已知条件：

蒸煮锅：直径6．3m、高13．65m

净体积293m³

表面积269m²

钢板厚28mm

保温层厚60mm

锅体重70t

耐酸砖重95t

比热：木材1．424kJ／(kg·℃)

铁0．481kJ／(kg·℃)

蒸煮液和水4．1868kJ／(kg·℃)

耐酸砖0．837kJ／(kg·℃)

装锅量：绝干木片50t

木片水分50t／锅(汽装锅后)

送液190t

粗浆量：26．7t(10%水分)

粗浆得率：26．9×=48．2%

装锅后木片温度：50℃

蒸煮最高温度：134℃

通汽时间：4．5h

总时间：8．0h

计算项目及结果：

1．蒸煮耗热量的计算Q_总

①加热木片用热量Q₁

Q₁=50×1000×1．424(134－50)=5978750(kJ／锅)

②加热木片水分用热量Q2

Q₂=50×1000×4．1868(134－50)=17584560(kJ／锅)

③加热蒸煮液用热量Q₃

Q₃=190×1000×4．1868(134－50)=66821328(kJ／锅)

④加热耐酸砖用热量Q₄

Q₄=95000×0．837(120－80)=3181968(kJ／锅)

⑤加热锅体用热量Q₍始温65℃，终温95℃)

Q₅=70000×0．481(95－65)=1011112．2(kJ／锅)

⑥加热保温材料用热量Q₆

Q₆=0

⑦保温材料表面辐射热损失Q₇

Q₇=KA(t₂－t₁)T (1－3－121)

式中A——锅体保温材料表面积，274m²

t₂——平均蒸煮温度，=92(℃)

t₁——室内温度，20℃

T——放热时间，4．5h

K——总传热系数

a₁——锅内液侧传热系数，12560．4kJ／(m²·h·C)

δ₁——耐酸砖厚，0．18m

δ₂——钢板厚，0．028m

δ₃——保温层厚，0．06mm

λ₁——耐酸砖导热系数，2．512kJ／(m·h·℃)

λ₂——钢板导热系数，209．34kJ／(m·h·℃)

λ₃——保温材料导热系数，0．628kJ／(m·h·℃)

α₂——对流与辐射传热系数［kJ／(m²·h·℃)］

α₂=α₁^′+α₂^′ (1－3－122)

α₁′——对流传热系数［kJ／(m²·h·℃)］=9．21=2．2

=19．34［kJ／m²·h·℃)］ (1－3－123)

t₃——保温材料表面温度，40℃

t₄——室温，20℃

α₂^′——辐射传热系数［kJ／m²·h·℃)］

ε——保温材料表面硅藻土黑度系数，取0．8

则α₂=α₁^′+α₂^′=19．34+18．17=37．51［kJ／(m²·h·℃)］

⑧小放汽损失Q₈(取Q₈为总汽量的5%)

Q₈=(Q₁+……+Q₇)×

=5001859．4(kJ／锅)

则Q_总=Q₁+Q₂+Q₃+Q₄+Q₅+Q₆+Q₇+Q₈

=100038560(kJ／锅)

2．蒸汽用量的计算D

已知：蒸汽表压为490000Pa温度180℃

3．单位绝干木材耗热量Q₁^′