第二节热量平衡计算.pptx

（优选）第二节热量平衡计算;一、热量衡算的意义、方法和步骤;（二）热量衡算的方法和步骤;画出单元设备的物料流向及变化的示意图。

分析物料流向及变化，写出热量衡算式：

Q入= Q出+ Q损

式中 Q入——输入的热量总和（kJ）Q出——输出的热量总和（kJ）Q损——损失的热量总和（kJ）;通常， Q入=Q1+Q2+Q3

Q出=Q4+Q5+Q6+Q7Q损=Q8;3．搜集数据

为了使热量衡算顺利进行，计算结果正确无误和节约时间，首先要搜集有关数据，如物料量、工艺条件以及必需的物性数据等。这些有用的数据可以从专门手册查阅，或取自工厂实际生产数据，或根据试验研究结果选定。;4．确定合适的计算基准

在热量衡算中，取不同的基准温度，算出的（5-8）式中各项数据就不同。所以必须选准一个设计温度，且每一物料的进出口基准态必须一致。通常，取0℃为基准温度可简化计算。

此外，为使计算方便、准确，可灵活选取适当的基准，如按100kg原料或成品、每小时或每批次处理量等作基准进行计算。;5．进行具体的热量计算;（2）过程热效应Q3;（3）加热设备耗热量Q5为了简化计算，忽略设备不同部分的温度差异，则：;（5）设备向环境散热Q8为了简化计算，假定设备壁面的温度是相同的，则：

Q8=F T（tw-ta）;加热物料需要的热量Q6

Q6=Gc（t2-t1）式中 G——物料质量（kg）

c——物料比热容〔kJ/(kg·K)〕t1、t2——物料加热前后的温度（℃）

加热（或冷却）介质传入（或带出）的热量Q2对于热量平衡计算的设计任务，Q2是待求量，也称为有效热负荷。若计算出的Q2为正值，则过程需加热；若Q2为负值，则过程需从操作系统移出热量，即需冷却。;

序号;有关热量衡算值得注意的几个问题:;二、计算实例;二次煮出糖化法是啤酒生产常用的糖化工艺，下面就以此工艺为基准进行糖化车间的热量衡算。工艺流程示意图如图5-6所示，其中的投料量为糖化一次的用量（计算参考本章第一节表5-7）。;图5-6啤酒厂糖化工艺流程示意图;糖化过程各步操作热量计算：;（一）糖化用水耗热量Q1

根据工艺，糖化锅加水量为：;故糖化总用水量为：

Gw=G1+G2=15252.3(kg)

自来水平均温度取t1=18℃，而糖化配料用水温度t2=50℃,故??热量为：

Q1=（G1+G2）cw(t1-t2)

=488073.6(kJ);（二）第一次米醪煮沸耗热量Q2由糖化工艺流程（图5-6）可知，

糊化锅内米醪由初温t0加热至100℃耗热

煮沸过程蒸汽带出的热量

热损失;1．糊化锅内米醪由初温t0加热至100℃耗热;当前第23页\共有39页\编于星期五\9点;（2）米醪的初温t0设原料的初温为18℃，而热水为50℃，则;2．煮沸过程蒸汽带出的热量;热损失

米醪升温和第一次煮沸过程的热损失约为前二次耗热量的15%，即：

=15%（ + ）

由上述结果得：

Q2=1.15( + )

=2088898(kJ);（三）第二次煮沸前混合醪升温至70℃的耗热量Q3

按糖化工艺，来自糊化锅的煮沸的米醪与糖化锅中的麦醪混合后温度应为63℃，故混合前米醪先从100℃冷却到中间温度t。;1．糖化锅中麦醪的初温t麦醪

已知麦芽粉初温为18℃，用50℃的热水配料，则麦醪温度为：;2．根据热量衡算，且忽略热损失，米醪与麦醪并合前后的焓不变，则米醪的中间温度为：;（四）第二次煮沸混合醪的耗热量Q4由糖化工艺流程可知：;4;（2）据工艺，糖化结束醪温为78℃，抽取混合醪的温度为70℃，则送到第二次煮沸的混合醪量为：;混合醪比热容：;2．二次煮沸过程蒸汽带走的热量Q;3．热损失Q根据经验有：

Q;（五）洗糟水耗热量Q5

设洗糟水平均温度为80℃，每100kg原料用水450kg，则用水量为：

G洗=4013 450 100=18058.5(kg)故Q5=G洗cw(80-18)

=4680041(kJ);（六）麦汁煮沸过程耗热量Q6;1．麦汁升温至沸点耗热量Q;2．煮沸过程蒸发耗热量Q