Bevriezen leiding

Moderator: physicalattraction

Reageer
Berichten: 2

Bevriezen leiding

Door een mantel over een leiding te plaatsen en daar vloeibaar stikstof (-196ºC) doorheen te laten lopen kan een leiding bevroren worden. Ik wil op deze manier een leiding met water (95ºC) laten bevriezen zodat het systeem aangepast kan worden zonder dat de druk er af hoeft. De leiding zelf is van staal, heeft een buitendiameter van 33.4mm en binnendiameter van 26.64mm. Het water stroomt niet. De mantel wordt over een lengte van 100mm over de leiding geplaatst. 
 
Is er een manier om te berekenen hoelang het duurt totdat het water bevroren is?
 
Voor de visualisatie: 

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.
Berichten: 2

Re: Bevriezen leiding

Oke, ik heb even gezocht en bovenstaande vraag is volgensmij te vaag. Voor de volgende berekening ben ik uitgegaan van een elektrisch leidingvriessysteem omdat daar de gegevens van bekend zijn. Ik heb een aantal dingen berekend, kan iemand mij vertellen of ik goed zit?
 
Ik heb nog steeds dezelfde leiding met binnen diameter 26.64mm. Ik wil de leiding bevriezen over een lengte van 10cm. Inhoud: π*r^2*h= 0.22295... dm3
Het vriesapparaat geeft 310W koelvermogen bij t=-30°C.
 
Voor het afkoelen heb ik de formule: Q=m*c*ΔT en voor toestandsverandering van het water naar ijs Q=m*L (gevonden op dit forum) waarbij L(water)=334000 J/kg
c(water)=4187J/kgK
 
Afkoelen: 0.222955563*4187*-95= -88 683.92 J (88 683.92/310= 286s)
Om ijs te worden: 0.222955563*334000=74 467J (74 467/310= 240s)
 
Hierbij zou dan nog de tijd komen die het duurt om het systeem zelf te koelen en de tijd van het koelen van de stalen leiding zelf. 
 
Klopt mijn berekening?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.159

Re: Bevriezen leiding

Je denkt erg simplistisch.
 
Ik weet niet wat je met een "elektrisch leidingvriessysteem" bedoelt, maar 310 W is naar mijn gevoel peanuts.
 
Tijdens het afkoelen zal er continue warmte aangevoerd worden via de metalen leidingwanden aan weerszijden en door het 95 graden hete water aan weerszijden. Om een hete leiding te bevriezen lijkt me een koude mantel van slecht 100 mm lengte veel te kort.
 
Daar valt niet eenvoudig met de hand aan te rekenen. Je zou CFD software moeten gebruiken. En zelfs dan zou ik geen cent geven voor het berekende antwoord.
 
Best om een ervaren bedrijf te raadplegen, maar goede kans dat die je adviseren de hele boel eerst af te laten koelen tot omgevingstemperatuur.

Berichten: 456

Re: Bevriezen leiding

Deze handleiding https://www.rems.de/batv/ba/frigo-2-f-zero/BA%20Frigo%202%20F-Zero%20-%20Stand%202019-01%20Web.pdfgeeft 27minufen aan voor een 1 1/4 inch stalen leiding. En dat is vanaf kamertemperatuur.

Reageer