粉絲烘干換熱器的熱量計算方式

原理：熱平衡方程

計算依據(jù)是基本的能量守恒定律：加熱空氣所需的熱量 (Q) = 空氣的質(zhì)量流量 (?) × 空氣的比熱容 (Cp) × 空氣的溫升 (ΔT)。

公式： Q = ? * Cp * ΔT

參數(shù)詳解與獲?。?

1、 空氣的質(zhì)量流量 (?)：

含義： 單位時間內(nèi)流過換熱器并被加熱的空氣的質(zhì)量（單位：kg/s 或 kg/h）。

如何確定：

風(fēng)機額定風(fēng)量： 這是的起點。烘干系統(tǒng)通常配備風(fēng)機，其額定風(fēng)量（V?）通常以 m3/h 或 m3/s 給出。

空氣密度 (ρ)： 需要將體積流量轉(zhuǎn)換為質(zhì)量流量。空氣密度隨溫度和壓力變化。通常取入口空氣狀態(tài)下的密度進行計算。

標(biāo)準(zhǔn)近似： 在常溫常壓下（如20°C, 1atm），干空氣密度約為 1.2 kg/m3。這是一個常用的簡化值。

計算： 若入口溫度（T_in）已知，可使用理想氣體狀態(tài)方程計算：ρ = P / (R * T_in)。其中P為壓力（通常取101325 Pa），R為干空氣氣體常數(shù)（287 J/(kg·K)），T_in為入口溫度（K）。

計算： ? = V? * ρ （單位要一致，如 V? 用 m3/h， ρ 用 kg/m3，則 ? 單位為 kg/h）。

2、 空氣的比熱容 (Cp)：

含義： 單位質(zhì)量的空氣溫度升高1度所需的熱量。

取值： 在常壓下，干空氣的定壓比熱容 Cp ≈ 1.005 kJ/(kg·K) 或 0.24 kcal/(kg·°C)。這是工程計算中普遍采用的常數(shù)，在粉絲烘干涉及的溫升范圍內(nèi)（通常<100°C）精度足夠。*注意：如果空氣中含有大量水蒸氣（濕度高），其比熱容會略有增加，但基礎(chǔ)計算通常用干空氣值。*

3、 空氣的溫升 (ΔT)：

含義： 空氣通過換熱器后溫度的升高值。

如何確定：

入口溫度 (T_in)： 進入換熱器的空氣溫度。通常是環(huán)境溫度（如20-30°C），或上一級設(shè)備的出口溫度（如余熱回收后的溫度）。

目標(biāo)出口溫度 (T_out)： 換熱器需要將空氣加熱到的溫度。這是烘干工藝的關(guān)鍵參數(shù)，由粉絲的烘干特性、產(chǎn)量、含水量等因素決定（如設(shè)定為80°C）。

計算： ΔT = T_out - T_in （單位：K 或 °C，數(shù)值相同）。

熱量計算步驟：

1、 確定風(fēng)機風(fēng)量 (V?)： 例如，風(fēng)機額定風(fēng)量為 20,000 m3/h。

2、 確定入口空氣密度 (ρ)： 假設(shè)入口溫度 T_in = 25°C (298 K)，使用近似值 ρ ≈ 1.184 kg/m3 (或簡化取 1.2 kg/m3)。

3、 計算質(zhì)量流量 (?)： ? = V? * ρ = 20,000 m3/h * 1.184 kg/m3 = 23,680 kg/h ≈ 6.578 kg/s (除以3600)。

4、 確定目標(biāo)出口溫度 (T_out)： 例如，設(shè)定為 80°C。

5、 計算溫升 (ΔT)： ΔT = T_out - T_in = 80°C - 25°C = 55°C (或 55 K)。

6、 確定比熱容 (Cp)： Cp ≈ 1.005 kJ/(kg·K)。

7、 計算所需熱量 (Q)：

瞬時功率 (kW)： Q_power = ? * Cp * ΔT (使用 kg/s 和 kJ/(kg·K)) = 6.578 kg/s * 1.005 kJ/(kg·K) * 55 K ≈ 364 kW。

小時耗熱量 (kJ/h 或 kcal/h)： Q_hourly = ? * Cp * ΔT (使用 kg/h 和 kJ/(kg·K)) = 23,680 kg/h * 1.005 kJ/(kg·K) * 55 K ≈ 1,310,000 kJ/h。換算成千卡 (kcal/h)：1,310,000 kJ/h * (1 kcal / 4.184 kJ) ≈ 313,000 kcal/h。

重要考慮因素：

熱損失： 上述計算是理論加熱空氣所需熱量。實際中，換熱器殼體、連接管道、設(shè)備等會向環(huán)境散熱（輻射、對流）。設(shè)計時需增加10%-20%的安全裕量（余量）：Q_design = Q_calculated * (1.1 ~ 1.2)。

熱源效率： 計算出的Q_design是換熱器需要從熱源（蒸汽、燃?xì)?、?dǎo)熱油等）吸收的熱量。熱源本身（如鍋爐、燃燒器）的效率（η）會影響終的燃料/蒸汽消耗量：Q_source = Q_design / η。

濕度影響： 上述計算僅考慮了空氣的顯熱加熱。在烘干過程中，如果空氣吸收了粉絲蒸發(fā)的水分，其濕度會增加，但基礎(chǔ)的熱量計算（為烘干提供足夠溫度的熱風(fēng)）通常以此顯熱負(fù)荷為主。更的模型會考慮水分蒸發(fā)的潛熱負(fù)荷，但換熱器選型主要依據(jù)顯熱負(fù)荷。

實際參數(shù)： 風(fēng)機實際運行風(fēng)量可能偏離額定值，入口溫度也會波動。應(yīng)盡可能使用設(shè)計工況或?qū)崪y數(shù)據(jù)進行計算。

總結(jié)： 粉絲烘干換熱器的熱量計算是確定加熱空氣流所需的顯熱。通過風(fēng)機風(fēng)量、空氣密度、比熱容和目標(biāo)溫升，應(yīng)用熱平衡公式 Q = ? * Cp * ΔT 即可得出基礎(chǔ)熱量需求。務(wù)必考慮熱損失增加裕量，并聯(lián)系熱源效率確定終能耗。