蒸汽直接噴射加熱應用最廣泛的是鍋爐給水箱加熱。之所以選擇這種方式主要是它簡單,不需要換熱面或蒸汽疏水閥,而且不用考慮冷凝水回收系統。但是直接噴射蒸汽的方式,讓物料的質量增加了,即冷凝水全部與物料混在一起了,而間接加熱卻不會,冷凝水可以通過疏水閥排出。
蒸汽耗量計算:Ms=3600*Q/【hg-cp*T】
ms = 平均蒸汽流量 (kg /h);
Q = 平均換熱功率 (kJ /s,也就是kw);
hg = 蒸汽總焓(kJ /kg);---一定要取控制閥前端的壓力
T = 水的最終加熱溫度 (℃);
cp = 水的比熱 (kJ / (kg·℃)—取4.19。
其中Q=CpMΔT/t(秒)
舉例說明:
一個水箱,采用5barg蒸汽噴射直接加熱,3噸水,要求15分鐘內從10℃加熱到60℃,計算蒸汽量。
解:查蒸汽表,得知5barg蒸汽的總焓hg =2756.14 kJ /kg
Q= CpMΔT/t(秒)=4.19*3000*(60-10)/(3600*15/60)=698KW
Ms=Q/【hg- Cp*T】=3600*698/(2756.14-4.19*60)=1003kg/h
另外,因為蒸汽直接噴射進水箱,因此水箱里面的水位也增加了,因此我們還要用同樣的方法來計算,加熱這部分增加的水和水箱箱體本身所需要的蒸汽耗量,這部分很少的,大約小于100Kg/h,這里忽略,因此總的蒸汽耗量Q=Q1+Q2=1003+100=1100kg/h
備注:加熱過程中,應該還要考慮加熱水箱需要的蒸汽,還有水箱的散熱,但是這個量一般很小,所以實際計算時,可以忽略,在管道和閥門選型時,適當放一點安全系數即可。
然后據此排量來設計蒸汽管道直徑和相應氣動控制閥的型號和Kv值。