蒸球能量平衡及计算方法

1．能量平衡方框图

能量平衡方框图说明：体系从进入蒸球蒸汽流量表开始至蒸球浆料喷放为止。

图中符号意义：

Q——加热绝干原料用的热量，kJ／球；

Q——加热原料中水分用的热量，kJ／球；

Q——加热药液用的热量，kJ／球；

Q——供给蒸煮用的热量，kJ／球；

Q——药液带入的热量，kJ／球；

Q——加热球体(钢板)，耗热量，kJ／球；

Q——加热保温层耗热量，kJ／球；

Q——蒸球散热损失热量，kJ／球；

Q——小放汽损失热量，kJ／球；

Q——管道损失热量，kJ／球；

Q——其他热损失，kJ／球。

2．能量平衡及设备热效率计算

(1)蒸煮有效总热量Q计算：

其中：

Q——加热绝干原料用的热量，kJ／球；

式中：G——原料绝干重，kg／球；

　C——纤维比热容，取1．42kJ／(kg·℃)；

　t——装球前原料温度，(取室温)；

　t——蒸煮的最高温度。

　Q——加热原料中水分的用热量，kJ／球；

Q=GC(t—t)(kcal／球)

式中：G——原料水分，kg／球；

　C——水的比热容，kg／(kg·℃)；

　t——水的初温，℃；

　t——水的最高温度，℃。

　Q——加热药液用的热量

Q=GC(t—t)(kg／球)

式中：G——药液重量，kg／球；

　C——药液比热容，kJ／(kg·℃)；

　t——药液最初温度，℃；

　t——药液最高温度，℃。

(2)蒸煮有效单位耗热量Q

式中：——风干原料重，kg／球；

　P——粗浆收获率，%。

(3)供给蒸煮实际总耗热量Q：

Q=Q+Q(kJ／球)

①供给蒸煮用热量Q：

式中：D——蒸煮总耗汽量(实测)，kg／球；

　i″——蒸汽焓值，kJ／kg；

　i——环境温度下凝结水的焓值，kJ／kg。

②药液带入的热量Q：

Q=GC(t—t)(kJ／球)

式中：G——药液重量，kg／球；

　C——药液比热容，kJ／(kg·℃)；

　t——药液初温，℃；

　t——药液最高温度，℃。

(4)供给蒸煮实际单位耗热量Q

(5)蒸球热效率η(%)计算

(6)蒸煮过程中热损失Q

Q=Q+Q+Q+Q+Q+Q(kJ／球)

①加热球体耗热量Q

Q=GC(t—t)(kg／球)

式中：G-—蒸球重量，kg；

　C——钢板比热容，0．481kJ／(kg·℃)；

　t——放球与装球之间球体温度，℃；

　t——球体最高温度，℃。

②加热保温层耗热量Q

Q=GC(t—t)(kJ／球)

式中：G——保温层重量，kg／球；

　C——保温层材料比热容，kJ／(kg·℃)；

　t——保温层开始时平均温度，℃；

　t——保温层加热后的平均温度，℃。

③蒸球散热损失热量Q

Q=FK(t—t)z(kJ／球)

式中：F——保温层外表面积，m；

　K——蒸球锅壁的传热系数，kJ／(m·h·℃)；

　t——蒸球周围环境温度，℃；

　t——蒸煮的最高温度，℃；

　Z——蒸煮时间，h。

式中：δ——蒸球锅壁厚度，m；

　δ——保温层厚度，m；

　λ——钢板导热系数，取209．3kJ／(m·h·℃)；

　λ——保温层导热系数，取0．628kJ／(m·h·℃)；

　α——球内蒸煮物对球壁的换热系数，取20934kJ／(m·h℃)。

　α——球外层(保温层)对空气换热系数取41·68kJ／(m·h·℃)。

④小放汽损失热量Q：

式中：G——小放汽排汽量，kg／球；

　i″——排汽焓值，kJ／kg；

　i——相当于周围环境温度焓值，kJ／kg。

⑤管道损失热量Q：

注：暂以理论总耗热量10%计算。

⑥其他热损失量Q