导热油余热回收及换热蒸汽产生与汽轮机膨胀功率计算

(1) 导热油余热回收的热量为： Q = m·c·(T1-T2) = 800 kg/h · 2.6 kJ/kgK · (200-170) K = 62400 kJ/h

(2) 饱和蒸汽产生的流量可以通过热平衡公式求得： m1·c1·(T1-T2) = m2·c2·(T3-T4) 其中，m1为导热油的质量流量，c1为导热油的比热容，T1、T2分别为导热油的进口和出口温度，m2为饱和蒸汽的质量流量，c2为饱和蒸汽的比热容，T3、T4分别为除盐水的进口温度和饱和蒸汽的温度。代入数据，可得： m2 = m1·c1·(T1-T2)/(c2·(T3-T4)) = 800 kg/h · 2.6 kJ/kgK · (200-170) K / (4.4 kJ/kgK · (100-30) K) = 42.4 kg/h

(3) 根据汽轮机的等膨膨胀功率公式，可得： W = m·c·(T1-T2)·η 其中，m为蒸汽的质量流量，c为蒸汽的比热容，T1、T2分别为进口和出口温度，η为蒸汽膨胀效率。代入数据，可得： W = m·c·(T1-T2)·η = 42.4 kg/h · 2.4 kJ/kgK · (100-10) K · 0.7 = 39744 kJ/h = 11.04 kW

(4) 对数温平均差可以用以下公式求得： ΔTlm = (ΔT1-ΔT2)/ln(ΔT1/ΔT2) 其中，ΔT1为导热油的平均温差，ΔT2为饱和蒸汽的平均温差。由于该换热器是纯逆流布置，因此ΔT1和ΔT2可以分别用以下公式计算： ΔT1 = (T1-T2) - (T3-T4) = 30 K ΔT2 = (T2-T4) - (T1-T3) = 39.4 K 代入数据，可得： ΔTlm = (30-39.4)/ln(30/39.4) = 34.8 K 换热器的所需换热面积可以用以下公式计算： A = Q/(h1·ΔTlm) 其中，Q为导热油余热回收的热量，h1为导热油侧的表面换热系数。代入数据，可得： A = 62400 kJ/h / (h1·34.8 K)