Springen naar inhoud

warmtewisselaar


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Greem

    Greem


  • 0 - 25 berichten
  • 17 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 maart 2013 - 08:43

Hallo Iedereen,

Ik heb een vraag mbt tot een systeem wat ik als warmtewisselaar beschouw. Ik zal het even uitleggen.

Er is een holle as in een oven met een gemiddelde temperatuur van 1000 graden Celcius. de holle as wordt gekoeld met buiten lucht 27000m3/h. hierdoor krijgen wij een uittrede temperatuur van om en nabij de 100 graden Celcius. Nou wil ik de uittrede temperatuur verhogen tot 200...300...400..500 graden Celcius. De vraag is hoeveel lucht er dan doorheen moet om die temperatuur te verhogen.

Is er een manier om dit te berekenen? zonder de specificatie van die desbetreffende holle as? we hebben tenslotte de begin gegevens (27000m3 en 100 graden Celcius)

Wat ik namelijk wil is het volgende:
de 27000m3 lucht moet opgewarmt worden. en gaat uiteindelijk de atmosfeer in, nou is mijn theorie als ik de luchtstroom verminder, moet er minder opgewarmt worden dus een besparing. maar de consequentie voor de luchtvermindering is natuurlijk de temperatuursstijging die ook een belangrijke rol speelt.

Als iemand mij hier mee kan helpen heel graag

Met vriendelijke groet,

Stefan

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

#2

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5374 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 maart 2013 - 10:00

FredF zal jouw vraag veel beter kunnen beantwoorden, maar wat ik mij afvraag is waarom die as er uberhaupt is, en waarom daar zo'n enorme hoeveelheid lucht doorheen gejast wordt.

27.000 m3 lucht per uur opwarmen van pakweg 20 tot 100 graden kost grofweg aan energie:
27000 (m3) * 1,293 (kg/m3) * 80 (graden) * ~1000 (J/kg/graad) = 2800 MJ = 778 Kwh

12000 m3 per uur opwarmen van pakweg 20 tot 200 graden kost grofweg aan energie:
12000 (m3) * 1,293 (kg/m3) * 180 (graden) * ~1000 (J/kg/graad) = 2800 MJ = 778 Kwh

Dat gaat dus niet helpen.

Die 27000 m3/uur is correct? Zo ja, wat een enorme verkwisting van energie is dit.

Veranderd door Michel Uphoff, 18 maart 2013 - 17:33

Motus inter corpora relativus tantum est.

#3

Greem

    Greem


  • 0 - 25 berichten
  • 17 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 maart 2013 - 11:28

Michel,

Ja die 27000m3/h die klopt. De reden hiervoor is koeling van de holle as. een deel van de 27000 m3 word hergebruikt als voorverwarmde verbrandingslucht (nu dus 100 graden Celcius). er gaat gemiddeld 8100m3 de atmosfeer in wat niet gebruikt wordt voor verbranding. (deze verkwisting wil ik berekenen uitgezet tegen het verlagen van koelluchtflow die 27000m3)

Wat ik graag wil weten is wat er gebeurt als ik de 27000m3/h verminder zodat bijvoorbeeld de uittrede temperatuur 200 graden celcius wordt

wat dan uiteindelijk ook de verbrandingslucht temperatuur is.

Natuurlijk rekening houdend dat ik altijd voldoende lucht heb voor verbranding.

groet

Michel,

het is een roterende as die product door een oven transporteerd. voor de beeldvorming deze oven verbruikt gemiddeld 2000Nm3/h aardgas (industriele toepassing)

#4

Greem

    Greem


  • 0 - 25 berichten
  • 17 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 18 maart 2013 - 11:52

bijvoorbeeld ik verminder de koeluchtflow naar 25000m3 wat wordt dan de uittrede temperatuur of is dat zo niet te zeggen?

#5

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5374 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 maart 2013 - 16:11

Ah, een deel wordt hergebruikt, meld je nu. Dat verandert de zaak en dit kan je om en nabij wel met de sommetjes die ik al gaf uitrekenen. Kennelijk geeft die holle staaf ongeveer 2800 MJ energie af want hij warmt 27000 m3 lucht 80 graden op in een uur.

25000 (m3) * 1,293 (kg/m3) * x (graden) * ~1000 (J/kg/graad) = 2800 MJ

x is dus 2.800.000.000 / 25000 * 1,293 * 1000 =
2.800.000.000 / 32.325.000 = 87

87 graden temperatuurverhoging dus, en daar moet je de inlaattemperatuur van de lucht nog bij optellen. Als die 20 graden is, is de uitlaattemperatuur dus 107 graden.

Stel dat je de 8000 m3 lucht die nu in de atmosfeer gedumpt wordt voor zinniger dingen wilt gebruiken, dan zal je dus ongeveer 19000 m3 lucht door die pijp moeten laten stromen, dan wordt de temperatuur daarvan ongeveer:

2.800.000.000 / 19000 * 1,293 * 1000 = 144 graden temperatuurverhoging, en dat wordt bij 20 graden inlaattemperatuur dus ongeveer 164 graden.

Als het overigens echt buitenlucht is, dan zal de gemiddelde temperatuur en de vochtigheid daarvan behoorlijk verschillen in de winter en de zomer. Wil je een wat nauwkeuriger berekening dan moet je de in- en de uitlaat temperatuur meten en het exacte debiet in m3 per uur bij dat temperatuurverschil. Op basis daarvan kan je dan bijvoorbeeld inschatten wat het op een koude winterdag en een hete zomerdag betekent aan temperaturen.

De sommetjes zijn allemaal ruwweg, zo is er geen rekening gehouden met de hoeveelheid water in de lucht.

Veranderd door Michel Uphoff, 18 maart 2013 - 17:34

Motus inter corpora relativus tantum est.

#6

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 18 maart 2013 - 20:05

2.800.000.000 / 19000 * 1,293 * 1000 = 144 graden temperatuurverhoging, en dat wordt bij 20 graden inlaattemperatuur dus ongeveer 164 graden.

... = 114 graden temperatuurverhoging, en dat wordt bij 20 graden inlaattemperatuur dus ongeveer 134 graden.

In werkelijkheid zal die 2.800.000.000 J bij minder lucht iets dalen doordat de buis warmer wordt, omdat het temperatuursverschil tussen oven en buis dan immers iets kleiner wordt.
Hydrogen economy is a Hype.

#7

Greem

    Greem


  • 0 - 25 berichten
  • 17 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 19 maart 2013 - 08:45

Heren,

Bedankt, ik zit nou op dezelfde lijn als jullie. Ik zal dit uitwerken en dan kom ik terug bij jullie.

Vriendelijk bedankt!

Stefan

#8

Greem

    Greem


  • 0 - 25 berichten
  • 17 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 19 maart 2013 - 11:51

Ik verwaarloos momenteel het doorwarmen van de "holleas" nu wordt de lucht uit de holleas heter dus ook mijn verbrandingslucht.

Nu de temperatuur van de verbrandingslucht stijgt, heeft dit ook invloed op mijn gasverbruik? (stijgt de vlamtemperatuur --> hierdoor mindergas verstoken etc.)

Is dit te berkekenen?

Groet Stefan.

#9

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5374 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 maart 2013 - 16:28

Het gasverbruik voor de verhitting wijzigt in principe niet noemenswaard.

Maar als je die 8000 kuub hete lucht die nu de atmosfeer in gaat nuttig gaat gebruiken, zoals in het rekenvoorbeeldje, spaar je elders aardig wat energie uit. (een dikke 200 Kwh, als het rendement heel hoog is.)
Motus inter corpora relativus tantum est.

#10

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 19 maart 2013 - 20:24

De oven verstookt 2000 Nm3/h aardgas. Dat komt overeen met een vermogen van 17600 kW gebaseerd op de stookwaarde (onderste verbrandingswaarde) van Gronings aardgas.

De verbrandingslucht is 19000 m3/h. Als die lucht in de toekomst op 134 graden (i.p.v. 100 graden) naar de brander(s) gevoerd wordt komt dat overeen met een extra vermogen van 230 kW.

Aardgasbesparing is dan dus 1,3 %
Hydrogen economy is a Hype.

#11

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5374 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 maart 2013 - 20:54

Die ruim 200 Kwh had ik ook, maar

De oven verstookt 2000 Nm3/h aardgas.


Hoe weet je dat?

Veranderd door Michel Uphoff, 19 maart 2013 - 20:55

Motus inter corpora relativus tantum est.

#12

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 19 maart 2013 - 22:51

Zie laatste regel in bericht #3
Hydrogen economy is a Hype.

#13

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5374 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 maart 2013 - 23:59

Gut, helemaal overheen gelezen, dat plaats de zaak wel in een ander perspectief.
Motus inter corpora relativus tantum est.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures