Wärmeübertragerfläche < Thermodynamik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 18:01 Mi 22.01.2014 | | Autor: | Ice-Man |
Hallo,
ich habe da mal bitte eine Frage zur Wärmeübertragerfläche und deren Berechnung.
Es ist ein Wärmeübertrager mit einer Übertragungsfläche von 330 [mm] m^{2} [/mm] gegeben. In diesem wird eine Kühlsole (die durch die Rohre fließt) durch Verdampfung von flüssigem Ammoniak (das durch den Mantelraum fließt) von 263 K auf 261 K abgekühlt.
Folgende Größen sind bekannt.
Volumenstrom [mm] Ammoniak_{fluessig}=8\bruch{m^{3}}{h}
[/mm]
Druck Ammoniak=2 bar (Absolut)
Wärmedurchgangszahl Wärmeübertrager (angenommen)=500 [mm] \bruch{W}{m^{2}*K}
[/mm]
Siedetemperatur Ammoniak (bei 2 bar absolut): T [mm] \approx [/mm] 255 K
Nun wollte ich mal "ganz grob" nachrechnen welchen Füllstand der Verdampfer hat. Doch leider habe ich da irgendwo einen Fehler gemacht. Denn mein Ergebnis kann unmöglich stimmen. Und aus diesem Grund wollte ich mal fragen ob sich evtl. bitte jemand die Zeit nehmen wrde hier und hier einmal drüber schauen würde.
Folgende Werte habe ich weiterhin verwendet,
Verdampfungsenthalpie (bei 2 bar): [mm] \Delta h_{v} \approx [/mm] 1320 [mm] \bruch{kJ}{kg}
[/mm]
Dichte Ammoniak flüssig (bei 2 bar): [mm] \rho \approx [/mm] 663 [mm] \bruch{kg}{m^{3}}
[/mm]
[mm] m_{Punkt}*\Delta h_{v}=k*A*\Delta T_{M}
[/mm]
[mm] A=\bruch{m_{Punkt}*\Delta h_{v}}{k*\Delta T_{M}}=\bruch{V_{Punkt}*\rho*\Delta h_{v}}{k*\Delta T_{M}}
[/mm]
[mm] \bruch{\Delta T_{Gross}}{\Delta T_{Klein}}=\bruch{8 K}{6 K}=1,3
[/mm]
[mm] \Delta T_{M}=\bruch{\Delta T_{Gross}+\Delta T_{Klein}}{2}=\bruch{8K+6K}{2}=7K
[/mm]
[mm] A=\bruch{8m^{3}*663kg*1320kJ*m^{2}*K}{3600s*m^{3}*kg*0,5KW*7K}=555m^{2}
[/mm]
Und das kann ja jetzt nicht sein. Denn die berechnete Fläche ist ja größer als die gegebene Fläche im Wärmeübertrager.
Ich wäre euch dankbar wenn das jemand mal nachrechnen könnte und mir vielleicht sagen könnte wo, bzw. ob ich einen Fehler gemacht habe. Oder wo ich vielleicht ein wichtiges Kriterium vergessen habe.
Vielen Dank im vorraus.
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Hallo Ice-Man,
> Hallo,
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> ich habe da mal bitte eine Frage zur
> Wärmeübertragerfläche und deren Berechnung.
> Es ist ein Wärmeübertrager mit einer
> Übertragungsfläche von 330 [mm]m^{2}[/mm] gegeben. In diesem wird
> eine Kühlsole (die durch die Rohre fließt) durch
> Verdampfung von flüssigem Ammoniak (das durch den
> Mantelraum fließt) von 263 K auf 261 K abgekühlt.
>
> Folgende Größen sind bekannt.
>
> Volumenstrom [mm]Ammoniak_{fluessig}=8\bruch{m^{3}}{h}[/mm]
> Druck Ammoniak=2 bar (Absolut)
> Wärmedurchgangszahl Wärmeübertrager (angenommen)=500
> [mm]\bruch{W}{m^{2}*K}[/mm]
> Siedetemperatur Ammoniak (bei 2 bar absolut): T [mm]\approx[/mm]
> 255 K
>
> Nun wollte ich mal "ganz grob" nachrechnen welchen
> Füllstand der Verdampfer hat. Doch leider habe ich da
> irgendwo einen Fehler gemacht. Denn mein Ergebnis kann
> unmöglich stimmen. Und aus diesem Grund wollte ich mal
> fragen ob sich evtl. bitte jemand die Zeit nehmen wrde hier
> und hier einmal drüber schauen würde.
>
> Folgende Werte habe ich weiterhin verwendet,
>
> Verdampfungsenthalpie (bei 2 bar): [mm]\Delta h_{v} \approx[/mm]
> 1320 [mm]\bruch{kJ}{kg}[/mm]
> Dichte Ammoniak flüssig (bei 2 bar): [mm]\rho \approx[/mm] 663
> [mm]\bruch{kg}{m^{3}}[/mm]
>
> [mm]m_{Punkt}*\Delta h_{v}=k*A*\Delta T_{M}[/mm]
>
> [mm]A=\bruch{m_{Punkt}*\Delta h_{v}}{k*\Delta T_{M}}=\bruch{V_{Punkt}*\rho*\Delta h_{v}}{k*\Delta T_{M}}[/mm]
>
> [mm]\bruch{\Delta T_{Gross}}{\Delta T_{Klein}}=\bruch{8 K}{6 K}=1,3[/mm]
>
> [mm]\Delta T_{M}=\bruch{\Delta T_{Gross}+\Delta T_{Klein}}{2}=\bruch{8K+6K}{2}=7K[/mm]
>
> [mm]A=\bruch{8m^{3}*663kg*1320kJ*m^{2}*K}{3600s*m^{3}*kg*0,5KW*7K}=555m^{2}[/mm]
>
Statt den 0,5KW müssen 500W stehen.
> Und das kann ja jetzt nicht sein. Denn die berechnete
> Fläche ist ja größer als die gegebene Fläche im
> Wärmeübertrager.
>
> Ich wäre euch dankbar wenn das jemand mal nachrechnen
> könnte und mir vielleicht sagen könnte wo, bzw. ob ich
> einen Fehler gemacht habe. Oder wo ich vielleicht ein
> wichtiges Kriterium vergessen habe.
>
> Vielen Dank im vorraus.
>
Gruss
MathePower
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:33 Mi 22.01.2014 | | Autor: | Ice-Man |
Warum?
Muss nicht "KW" dort stehen damit sich die Einheiten kürzen?
Oder bin ich da jetzt vollkommen falsch?
Denn [mm] \bruch{KJ}{s}=KW, [/mm] oder?
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Hallo Ice-Man,
> Warum?
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> Muss nicht "KW" dort stehen damit sich die Einheiten
> kürzen?
Nein, die "KW" musst Du in "W" umwandeln.
Wenn Du schon in "KW" umwandelst,
dann musst Du auch die Wärmeübergangszahl in
[mm]\bruch{KW}{m^{2}K}[/mm]
umwandeln.
> Oder bin ich da jetzt vollkommen falsch?
> Denn [mm]\bruch{KJ}{s}=KW,[/mm] oder?
Gruss
MathePower
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(Frage) überfällig  | | Datum: | 20:10 Mi 22.01.2014 | | Autor: | Ice-Man |
Danke das du mir hilfst, aber das habe ich doch gemacht, oder bin ich jetzt total falsch?
[mm] k=500\bruch{W}{m^{2}*K}=0,5\bruch{KW}{m^{2}*K}
[/mm]
Ich gebe wirklich zu das ich leider nicht verstehe wo mein Fehler ist.
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Hallo Ice-Man,
> Danke das du mir hilfst, aber das habe ich doch gemacht,
> oder bin ich jetzt total falsch?
>
Nein.
> [mm]k=500\bruch{W}{m^{2}*K}=0,5\bruch{KW}{m^{2}*K}[/mm]
>
Die kJ sind dann entsprechend umzuwandeln.
> Ich gebe wirklich zu das ich leider nicht verstehe wo mein
> Fehler ist.
Nach mehrmaliger Rechnung komme ich
auch auf Dein Ergebnis. Jetz weiss ich auch
nicht mehr weiter.
Gruss
MathePower
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 13:10 Do 23.01.2014 | | Autor: | moody |
Hallo,
Thermo I ist bei mir schon lange her, darum lass ich die Frage weiterhin offen. Was mich jetzt beim drübergucken gestört hat, ist deine Formel
$ [mm] \dot{m} \cdot{}\Delta h_{v}=k\cdot{}A\cdot{}\Delta T_{M} [/mm] $
k ist was? Wärmestromdichte?
Ich würde einfach mal folgendes in den Raum werfen:
$ [mm] \dot{m} \cdot{}\Delta h_{v}=q \cdot{}A\cdot{}\Delta [/mm] t $
$t=Zeit$
[mm] $q=\bruch{\dot{Q}}{A}$
[/mm]
Ich entnehme deinen Fragen, dass du dich bereits seit längerem mit diesem Projekt beschäftigst, da ich mir hier nicht sicher bin, obliegt es dir ob du es damit vielleicht mal versuchen möchtest. Ich bin mir hier wie gesagt nicht sicher.
Achja und mit #dot{} machst du die Punkte, # natürlich durch den Slash ersetzen.
lg moody
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 18:00 Do 23.01.2014 | | Autor: | Ice-Man |
Ich danke dir.
Also mit "k" meine ich die Wärmedurchgangszahl.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 20:20 Fr 24.01.2014 | | Autor: | matux |
$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 19:57 Mi 22.01.2014 | | Autor: | Loddar |
Hallo Ice-Man!
Der Präfix $k_$ (für "kilo" = tausend) wird zwingend klein geschrieben.
Gruß
Loddar
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