Springen naar inhoud

Warmtewisselaar doorrekenen


  • Log in om te kunnen reageren

#1

pannemanski

    pannemanski


  • >25 berichten
  • 31 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 29 september 2009 - 09:49

Ik heb enige moeite met het doorrekenen van een warmtewisselaar.

De formule om de warmteoverdracht door te rekenen is bekend: Q = m*c*dt

Voor n van de (warmteoverdrachts-)vloeistoffen wordt voor de soortelijke warmte - thermal conductivity - het volgende gegeven:

Thermal Conductivity (W/m.K) = 0.131281 - 0.000114034 * T(C) - 1.49876 * 10-8 * T2(C) + 1.76622 * 10-11 * T3(C)

Met het veranderen van de temperaturen verandert de soortelijke warmte

Ik ga er van uit dat:
T = inlaattemperatuur
T3 = uitlaattemperatuur

Het ligt voor de hand dat dan T2 de temperatuur is in het midden van het warmteoverdrachtsgebied, ik weet niet of dit juist is.
Mijn eerste vraag is dus: is dat zo ?

De tweede vraag: als deze temperatuur niet gegeven is, hoe ga ik hier dan mee om ?
a) Wordt dit deel van de formule dan op nul gesteld
b) Berekenen ik een theoretische temperatuur op basis van de gegevens die ik wel heb ?
c) andere opties

Ik hoop dat iemand mij hierover uitsluitsel kan geven.

Groet, Pannemanski
Groet, Pannemanski

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 29 september 2009 - 11:46

De formule om de warmteoverdracht door te rekenen is bekend: Q = m*c*dt

Dit is niet echt de formule voor warmteoverdracht, maar de formule voor de opwarming, of afkoeling, van n vloeistofzijde van de warmtewisselaar.

Voor n van de (warmteoverdrachts-)vloeistoffen wordt voor de soortelijke warmte - thermal conductivity - het volgende gegeven:

Thermal conductivity = warmtegeleidingsvermogen, W/m.K. Dit is niet hetzelfde als soortelijke warmte, kJ/kg.K, specific heat in het Engels.

Thermal Conductivity (W/m.K) = 0.131281 - 0.000114034 * T(C) - 1.49876 * 10-8 * T2(C) + 1.76622 * 10-11 * T3(C)

Met het veranderen van de temperaturen verandert de soortelijke warmte

Ik ga er van uit dat:
T = inlaattemperatuur
T3 = uitlaattemperatuur

Het ligt voor de hand dat dan T2 de temperatuur is in het midden van het warmteoverdrachtsgebied, ik weet niet of dit juist is.
Mijn eerste vraag is dus: is dat zo ?

Nee. T2 en T3 zijn T kwadraat en T tot de derde macht. De formule is een polynoom:

Thermal Conductivity (W/m.K) = 0.131281 - 0.000114034 * T(C) - 1.49876 * 10-8 * T2(C) + 1.76622 * 10-11 * T3(C)

Je kunt hiermee de Thermal Conductivity (warmtegeleidingsvermogen), maar niet de soortelijke warmte, uitrekenen bij de gemiddelde temperatuur T, of je berekent met de formule de Thermal Conductivity zowel bij de inlaat- als de uitlaattemperatuur van de vloeistof, en middelt daarna deze berekende waarden.

Voor de soortelijke warmte (specific heat) zijn soortgelijke formules te vinden, of simpeler: je leest het af in een tabel of grafiek bij de gemiddelde T.

Veranderd door Fred F., 29 september 2009 - 11:47

Hydrogen economy is a Hype.

#3

pannemanski

    pannemanski


  • >25 berichten
  • 31 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 29 september 2009 - 11:56

Als ik het goed begrijp:

Het is allemaal dezelfde temperatuur, en me dunkt dat ik het beste de inlaattemperatuur kan gebruiken.

Toch ?

Dank ! Pannemanski
Groet, Pannemanski

#4

pannemanski

    pannemanski


  • >25 berichten
  • 31 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 29 september 2009 - 12:18

Ik ga niet de inlaattemperatuur gebruiken, maar de gemiddelde temperatuur waarbij ik (gemakshalve) precies tussen de in - uitlaattemp zal gaan zitten.
Gegevens over het temperatuurverloop n de warmtewisselaar zijn niet bekend.

Groet en dank, Pannemanski
Groet, Pannemanski

#5

peterk88

    peterk88


  • 0 - 25 berichten
  • 15 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 30 september 2009 - 08:11

Ik ga niet de inlaattemperatuur gebruiken, maar de gemiddelde temperatuur waarbij ik (gemakshalve) precies tussen de in - uitlaattemp zal gaan zitten.
Gegevens over het temperatuurverloop n de warmtewisselaar zijn niet bekend.

Groet en dank, Pannemanski


Moet je niet het logaritmisch temperatuurverschil gebruiken?

En wat voor soort warmtewisselaar is het, tegenstroom of meestroom?

Peter

#6

peterk88

    peterk88


  • 0 - 25 berichten
  • 15 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 30 september 2009 - 08:11

Oeps.... dubbel

Veranderd door peterk88, 30 september 2009 - 08:15


#7

pannemanski

    pannemanski


  • >25 berichten
  • 31 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 30 september 2009 - 10:14

Het is een tegenstroom WW.
Ja, gewoon gemiddelde is niet helemaal juist, ik gebruik het 'natuurlijk logaritmisch' gemiddelde.
Nu werk ik nog met statische data, straks mbv Excel data uit de plant en maar kijken of e.e.a. overeenkomt.
Daarna de orde van grootte van verschillen achterhalen, waaruit moet blijken of het nodig is om de specifieke apart uit te rekenen.

Groet, Pannemanskie
Groet, Pannemanski

#8

pannemanski

    pannemanski


  • >25 berichten
  • 31 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 oktober 2009 - 06:40

Info op internet

Kunt U mij zeggen of deze info m.b.t. het geleidingsvermogen en de manier van de gemiddelde berekening ergens op internet staat ?

Zie bijlage, tot zover

Groet, Pannemanski

Bijgevoegde Bestanden

Groet, Pannemanski

#9

pannemanski

    pannemanski


  • >25 berichten
  • 31 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 oktober 2009 - 06:47

Ik zag dat bij het openen van de vorige bijlage de boel door elkaar heen stond.
Nieuwe ronde nieuwe kansen, zie bijlage

Bijgevoegde Bestanden

Groet, Pannemanski

#10

peterk88

    peterk88


  • 0 - 25 berichten
  • 15 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 oktober 2009 - 10:47

Voor het berekenen van het 'Natuurlijk logaritmisch temperatuurverschil' heb je vier verschillende temperaturen nodig. (zie ook bijgevoegd plaatje)

Als je de thermal conductivity (warmtegeleidingscofficint λ) wil berekenen van een vloeistof, ben ik benieuwd wat het is en wat je er verder van weet.

Het is me namelijk nog niet echt duidelijk wat je wel weet en niet.

Bijgevoegde miniaturen

  • ww.JPG

#11

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 01 oktober 2009 - 12:21

Alle fysische eigenschappen van een medium, zoals warmtegeleidingsvermogen, soortelijke warmte, dichtheid, viscositeit, zijn een functie van de temperatuur T van dat medium. Door stroming in een warmtewisselaar is T op ieder punt anders en dus veranderen ook alle fysische eigenschappen.

Het gebruik van de natuurlijk logaritmisch gemiddelde temperatuur voor T in de bepaling van een fysische eigenschap is een misverstand.

Het 'Natuurlijk logaritmisch temperatuurverschil' dient om de drijvende kracht voor warmteoverdracht te berekenen tussen warme en koude medium in de ww. Het heeft helemaal niets van doen met het bepalen van fysische eigenschappen, zoals warmtegeleidingsvermogen, van het ene of andere medium.
Hydrogen economy is a Hype.

#12

peterk88

    peterk88


  • 0 - 25 berichten
  • 15 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 oktober 2009 - 12:37

Alle fysische eigenschappen van een medium, zoals warmtegeleidingsvermogen, soortelijke warmte, dichtheid, viscositeit, zijn een functie van de temperatuur T van dat medium. Door stroming in een warmtewisselaar is T op ieder punt anders en dus veranderen ook alle fysische eigenschappen.

Het gebruik van de natuurlijk logaritmisch gemiddelde temperatuur voor T in de bepaling van een fysische eigenschap is een misverstand.

Het 'Natuurlijk logaritmisch temperatuurverschil' dient om de drijvende kracht voor warmteoverdracht te berekenen tussen warme en koude medium in de ww. Het heeft helemaal niets van doen met het bepalen van fysische eigenschappen, zoals warmtegeleidingsvermogen, van het ene of andere medium.


Je hebt gelijk... een slordige fout. De λ van het materiaal en vloeistof een beetje door elkaar gehaald. :eusa_whistle:

Veranderd door peterk88, 01 oktober 2009 - 12:52


#13

pannemanski

    pannemanski


  • >25 berichten
  • 31 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 oktober 2009 - 14:08

Ik denk dat ik de boel ook een beetje door mekaar heen haal.

De warmtewisselaar moet een vloeistof opwarmen.
De uitgaande temperatuur van de te verwarmen vleistof is bekend.
De ingaande temperatuur van de te verwarmen vloeistof is niet bekend.

De ingaande en uitgaande temperatuur van de verwarmende vloeistof zijn bekend.

De berekening om het natuurlijk logaritmisch gemiddelde van de temperatuursverschillen van beide vloeistoffen te berekenen is me bekend.
Rest de vraag, hoe wordt het gemiddelde geleidingsvermogen berekend ?
Immers, de vloeistoftemperatuur van het verwarmend medium loopt niet lineair door de tegenstroom warmtewisselaar heen.

Groet, Pannemanski
Groet, Pannemanski

#14

peterk88

    peterk88


  • 0 - 25 berichten
  • 15 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 oktober 2009 - 14:49

Ik denk dat ik de boel ook een beetje door mekaar heen haal.

De warmtewisselaar moet een vloeistof opwarmen.
De uitgaande temperatuur van de te verwarmen vleistof is bekend.
De ingaande temperatuur van de te verwarmen vloeistof is niet bekend.

De ingaande en uitgaande temperatuur van de verwarmende vloeistof zijn bekend.

De berekening om het natuurlijk logaritmisch gemiddelde van de temperatuursverschillen van beide vloeistoffen te berekenen is me bekend.
Rest de vraag, hoe wordt het gemiddelde geleidingsvermogen berekend ?
Immers, de vloeistoftemperatuur van het verwarmend medium loopt niet lineair door de tegenstroom warmtewisselaar heen.

Groet, Pannemanski


Wat weet je nog meer van de ww? Vermogen, warmtedoorgangscoefficient (k) en warmtewisselend oppervlak? Dan is de ontbrekende T (met 'Natuurlijk logaritmisch temperatuurverschil') uit te rekenen en is de gemiddelde lambda te berekenen bij de gemiddelde temperatuur via de eerder genoemde formule.

Maar ik kan het fout hebben, maar zo heb ik eerder ook geredeneerd.

Veranderd door peterk88, 01 oktober 2009 - 14:50


#15

pannemanski

    pannemanski


  • >25 berichten
  • 31 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 02 oktober 2009 - 09:19

Het doel van deze exercitie is om uit te rekenen hoeveel energie - in de vorm van warmte - de warmtewisselaar opneemt.
In en uittemperatuur van het verwarmend medium, alsmede de hoeveelheid (kg/hr) zijn bekend.
De formule ter bepaling van de specifieke warmte is ook bekend.

De vraag hierbij is welk gegeven voor de temperatuur ik gebruik voor deze laatse formule.
De gemiddelde temperatuur, 'natuurlijk logaritmische'temperatuur, of nog een andere optie.

Als ik deze basisgegevens heb, kan het uitgerekend worden.
Deze gegevens gaan in een computersysteem.
Zo ontstaat een deel van het beeld van het energieverbruik van een chemische fabriek.

Groet, Pannemanski
Groet, Pannemanski





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures