Hoe bepaal je de benodigde volumestroom van het koelwater van een condensor?

Gegeven is een bestaande (!) condensor die waterdamp condenseert. Om het maximum benodigde pompvermogen te berekenen wil ik de maximaal benodigde volumestroom van het koelwater berekenen.

Hoe kan ik dit het beste doen?

Onderstaande heb ik al uitgewerkt, maar ik kom er niet helemaal uit… (ik ben dan ook niet helemaal thuis in deze materie)

Lees verder . . . . . .

De waterdamp is 50 graden celcius en wordt bij deze temperatuur gecondenseerd (er vindt dus geen extra koeling plaats).

De volgende energiebalans kan worden opgesteld:

M1*c1 = M2*c2*dT

M1 = massastroom waterdam
M2 = massastroom koelwater
c1 = verdampingswarmte van water (bij betreffende druk en temperatuur)
c2 = soortelijke warmte van koelvloeistof
dt = temperatuurverschil tussen in- en uitlaat van het koelwater

Om de maximale benodigde volumestroom in het koelwater te bepalen moet ik dus de betreffende M2 bepalen!!

de maximale M1 is bij mij bekend, evenals c1 en c2. maar dT hangt volgens mij ook nog af van de overdrachtssnelheid van de condensor zelf…?? de inlaat temperatuur van het koelwater is ongeveer 22 graden celcius

moet ik dan eerst de uitlaattemperatuur van het koelwater berekenen (en dan pas M2) met de formule
q = k*A*dTlogaritmisch

k = overdrachtscoefficent condensor (kan ik denk ik uit gegevens van de fabrikant halen)
A = warmteoverdragent oppervlak (=172 m^2)
dTlogaritmisch = logarotmisch T verschil tussen beide media bij in- en uitlaat

De warmteval over een condensor hangt inderdaad af van de volumestroom van het koelwater. Tegenwoordig is de milieu eis dat deze maximaal 7 graden mag zijn; voor een oudere installatie zijn de marges iets ruimer. Bovendien is de maximale lozingstemperatuur 30 graden op binnenwateren (Nederland).

Voor de stoom of waterdamp heb je alle gegevens om uit te rekenen hoeveel warmte er wordt overgedragen. Normaalgesproken bevat de stoom trouwens al ca 8% water na een lage druk turbine, dus deze hoeveelheid hoef je ook niet te condenseren !  De warmtehoeveelheid in de stoom wordt dan Q = 0,92 . M1 . c1.  Uitgaande van een temperatuursverschil over de condensor van 7 graden, kun je dan de koewaterhoeveelheid bepalen. Q = M2 . c2 . t_gem.  Hierbij is t_gem. = ( dt_max. – dt_min) / ln(dt_max/dt_min)  [ln = de natuurlijke logaritme}. Het maximale temp. verschil (dt_max) is in dit geval 50 -22= 28 graden en het min temp (dt_min) verschil is bij een dt van 7 graden over de condensor 50 -29 = 21 graden.

Er van uitgaande dat de k waarde van de condensor goed is, zou je trouwens ook de dt_gem uit kunnen rekenen en daarmee dus de dt_max en dt_min  met de formule Q = k . A . dt_gem  en t_gem. = ( dt_max. – dt_min) / ln(dt_max/dt_min).   Je houd dan een vergelijking over met één onbekende (uitlaattempetatuur). Als het een huiswerkvraag is zul je dus deze benadering moeten kiezen.

In de praktijk is het is door vervuiling de k waarde echter niet constant. Om de mate van vervuiling te bepalen wordt dan de k waarde tijdens bedrijf bepaald zoals aangegeven om daarmee de mate van vervuiling te bepalen.

suc6, ***arjen***