Springen naar inhoud

Restwarmte benutting voor centrale koeling


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Fido Dido

    Fido Dido


  • 0 - 25 berichten
  • 12 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 31 augustus 2009 - 21:09

Hallo,

Ik heb een opdracht gekregen om te onderzoeken hoeveel restwarmte uit een dieselcentrale benut kan worden voor centrale koeling in de omgeving.

Voor dit opdracht heb ik al wat opgezocht over absorptie koel machines etc. Wat ik wil weten is: Hoe bereken je de hoeveelheid warmte die benut kan worden (afkomstig van de schoorsteen)?

Wat moet je allemaal rekening mee houden?

Iemand heeft mij gezegd om de pinch point en approach point te gebruiken maar het is me tot nu toe niet helemaal duidelijk.

Weet iemand dit?

Alvast bedankt

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 02 september 2009 - 09:31

Ik kan hier niet de hele theorie van pinchtechnologie uit gaan leggen. Dat is eigenlijk ook niet nodig voor dit simpele probleempje.

Het gaat erom dat je allereerst moet bepalen:
- wat is de temperatuur van het rookgas uit de diesel?
- wat is het massadebiet van het rookgas uit de diesel?
- wat is de temperatuur van hetgeen je wilt opwarmen?
- tot welke temperatuur moet dit opgewarmd worden?
Hydrogen economy is a Hype.

#3

Fido Dido

    Fido Dido


  • 0 - 25 berichten
  • 12 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 september 2009 - 14:45

Ik heb een uitlaattgas debiet van 15,7 kg/s en 300 graden Celsius.

Ik moet uiteindelijk stoom maken via een afgassenketel. Voedingswater stoom is 105 graden Celsius. Temperatuur van de stoom weet ik niet maar wel de druk: 6.2 bar.

Het is me wel bekend gemaakt dat als ik warmte uit die rookgassen wil gaan halen dat de temperatuur dan niet verder dan 165 graden Celsius mag zakken wegens de zwavel die aanwezig is, wat uiteindelijk problemen kan zorgen voor de diesel motoren.

#4

Fido Dido

    Fido Dido


  • 0 - 25 berichten
  • 12 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 03 september 2009 - 14:53

Ik heb een uitlaattgas debiet van 15,7 kg/s en 300 graden Celsius.

Ik moet uiteindelijk stoom maken via een afgassenketel. Voedingswater ketel is 105 graden Celsius. Temperatuur van de stoom is 170 graden met een druk van 6.2 bar.

Het is me wel bekend gemaakt dat als ik warmte uit die rookgassen wil gaan halen dat de temperatuur dan niet verder dan 165 graden Celsius mag zakken wegens de zwavel die aanwezig is, wat uiteindelijk problemen kan zorgen voor de diesel motoren.

Volgens de formule Q=m*Cp*deltaT kan ik de te buntten warmte berekenen. Is dit goed? Enige probleem is ik weet niet welke delta T ik moet nemen.

Hoe kan ik weten dat de temperatuurzakking niet onder de 165 graden komt?

#5

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 03 september 2009 - 18:07

Je kunt de afgassenketel op 2 manieren ontwerpen:
1) je brengt het voedingswater direkt in de ketel die op 170 oC stoom maakt in de verdamper. In dat geval kan het rookgas natuurlijk nooit dieper dan tot 170 oC gekoeld worden want het kan immers niet kouder worden dan de koude zijde, zijnde de ketel.
2) je gebruikt een aparte set pijpen (voorverwarmer) in de afgassenketel om het voedingswater op te warmen tot 170 oC voordat het in de ketel komt. Op deze manier kun je het rookgas wel tot 165 oC afkoelen, en dus meer stoom produceren, maar dan zit je met het probleem hoe in de praktijk te voorkomen dat het rookgas eventueel kouder dan die 165 oC wordt.

Het is me wel bekend gemaakt dat als ik warmte uit die rookgassen wil gaan halen dat de temperatuur dan niet verder dan 165 graden Celsius mag zakken wegens de zwavel die aanwezig is, wat uiteindelijk problemen kan zorgen voor de diesel motoren.

De diesel zal er echt niets van merken dat je zijn rookgas tot 165 oC, of wat dan ook, afkoelt. Het zijn de pijpen die eventueel gaan corroderen als er condensatie van zwavelzuur optreedt door de SO3 en de H2O in het rookgas. Overigens gaat het eigenlijk niet om de minimale rookgastemperatuur maar om de minimale wandtemperatuur van de pijpen die hoog genoeg moet zijn om condensatie van zwavelzuur te voorkomen.

Volgens de formule Q=m*Cp*deltaT kan ik de te buntten warmte berekenen. Is dit goed? Enige probleem is ik weet niet welke delta T ik moet nemen.

Die deltaT is het temperatuursverschil van het rookgas in en uit de afgassenketel, dus bijvoorbeeld van 300 naar 165 oC. Cp zal ongeveer 1,05 kJ/kg.K zijn. Kijk in een stoomtabel wat het enthalpieverschil is tussen water van 105 en 170 oC en wat de verdampingswarmte bij 170 oC is en je kunt uitrekenen hoeveel % van de warmte door de verdamper en hoeveel % door de voorverwarmer geleverd moet worden. Zodoende weet je ook hoeveel % van het rookgastemperatuursverschil over de verdamper en hoeveel % over de voorverwarmer zal zijn.

Hoe kan ik weten dat de temperatuurzakking niet onder de 165 graden komt?

Weten kun je het niet, tenzij je de hierbovengenoemde manier 1) gebruikt voor je ontwerp. Bij 2) moet je ontwerp zodanig zijn dat je in de praktijk die temperatuur kunt beÔnvloeden. Dit kan bijvoorbeeld door met een pomp onder de ketel warm water te recycleren over de voorverwarmer waardoor zijn inlaattemperatuur van 105 oC stijgt naar ... oC. Je kunt de voorverwarmer ook een voedingswaterbypass geven die indien nodig een deel van het voedingswater direct naar de ketel stuurt waardoor het rookgas minder afkoelt, maar in feite is dat een theoretische oplossing omdat, zoals ik al eerder schreef, het eigenlijk om de wandtemperatuur van de pijpen gaat en die pijpen zien in dit geval nog steeds dat voedingswater van slechts 105 oC.
Hydrogen economy is a Hype.

#6

Fido Dido

    Fido Dido


  • 0 - 25 berichten
  • 12 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 14 september 2009 - 20:32

Dan zou mijn volgende vraag zijn: Hoe kom je aan een Cp van 1,05 kJ/kg K? Ik weet inmiddels de concentratie van mijn rookgassen maar kom niet uit de Cp te bepalen.

O2 = 12,78 %
CO2 = 6,35 %
CO = 147 ppm
NOx = 818 ppm
SO2 643 ppm

#7

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 15 september 2009 - 11:23

Die 1,05 kJ/kg.K is ruwweg wat de Cp van rookgas is, een typisch getal dus.
Om het exacte getal uit te rekenen moet je de Cp's van de diverse componenten middelen met behulp van hun concentratie in het rookgas.

Cp stikstof
Cp zuurstof
Cp CO2
Cp waterdamp

Deze Cp's zijn per kg dus je moet ze eerst omrekenen naar per kmol met behulp van hun molmassas, daarna middelen met behulp van hun volume% in het rookgas, waarna je de Cp van het rookgas in kJ/kmol.K hebt.
Die ppm SO2, NOx en CO kun je verwaarlozen maar dan wel zorgen dat de rest opgeteld 100 % is.

Daarna de molmassa van het rookgas berekenen uit de volume% en dan de Cp van het rookgas daarmee omrekenen van kJ/kmol.K naar kJ/kg.K.
Hydrogen economy is a Hype.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures