Ich glaube das Eisen, das in einen Schmelzofen gegeben wird um geschmolzen zu werden wenn es eine Temperatur von 20 Grad Celsius hat mehr Energie benötigt als wenn es 100 Grad C. hat.
Ich möchte gerne berechnen wie das Temperaturverhalten in die Energiebilanz des Schmelzbetriebes eingeht, wenn das Rohmaterial vorgeheizt wird.
Guten Tag,
die entscheidende Frage hierbei ist meiner Meinung nach die Art der Vorwärmung. Falls hierzu Abwärme aus anderen Prozessen herangezogen werden kann, ist dies energetisch sinnvoll, Falls es die gleiche Art der Beheizung wie der Schmelzofen ist, ist es egal ob es vorher vorgewärmt wird oder nachher im Schmelzofen komplett erwärmt wird.
Grundsätzlich gibt die Wärmekapazität c an, wie viel Energie benötigt wird um ein kg eines Stoffes um 1K zu erhöhen. Hierfür gibt es entsprechende Tabellen.
Die Berechnung von Schmelzvorgängen ist jedoch in keiner Weise trivial; hier werden instationäre Wärmeeleitung und Phasenwechsel gekoppelt. Frage ist auch in welcher Form das Eisen vorliegt…
Also ich würd´s mit der Energieabschätzung - möglicherweise Einsatz von „kostenloser“ Niedertemperaturabwärme versuchen…
Viel Erfolg
Newton
449 J/(kg · K)
bei 20° Start also 80 x o.g. Betrag mehr.
siehe auch: http://de.wikipedia.org/wiki/Eisen
Hallo,
herzlichen Dank für die Antwort.
Es ist angedacht, die Abwärme des Schmelzbetriebes zu nutzen um das Material vorzuheizen.
Bei meinen Überlegungen ist es nicht wichtig zum derzeitigen Moment Berechnungen zu haben die ganz exact sind. Mir reicht eine überschlägige Rechnung aus.
Meine Logik geht von folgenden aus. Wenn ich die Schrotte auf eine bestimmte Temp. X mit Abwärme aufheize, so brauch ich dann um diesen Energiebereich weniger Strom. Leider kann ich das nicht berechnen.
Es wäre mir sehr geholfen, wenn ich wüsste bei der erwärmung von 1 Kg. Eisen um z.B. 100 Grad, wieviel kann ich mir da Energie in Kw einsparen.
Nochmals Danke für Ihre Hilfe.
MfG
Richard Langlechner
Ganz kurz, sitze quasi schon im Flieger…:
Formel: Wärme [Wh]=Masse m [kg]*Wärmekapazität c(Eisen)[J/kg*K]*Temperaturdifferenz der Vorwärmung [K]*3600
Dient nur zur Abschätzung!!
Weitere Antworten erst Freitag möglich!
LG newton
Lieber Richard Langlechner,
ich kann Ihnen die Frage leider nicht beantworten.
Beste Grüsse
Sven Degethoff
Nicht mein Thema, habe ich leider keine Ahnung von
Schönen Gruß
Helmut König
Hallo, dazu kann ich leider nichts sagen.
(Idealfall) Der Unterschied sind 80 K. Die spezifische Wärmekapazität beträgt laut Wiki 449 J/(kg · K).
(Realfall) Der Ofen hat eine große Masse und auch einen Wärmeverlust an die Umgebung. Primärenergiebedarf kann nochmal um Einiges höher sein.
hallo richard,
ja, das stimmt.
es muss immer nur die temperaturdifferenz geleistet werden.
das sind bei 1 kg stahl, temperaturdifferenz 100-20 = 80 grad,
temp.- wert 0,115 kcal, 0,0107 kwh ersparnis.
mfg hr
PS. temperaturwert 0,115 kcal = 1kg stahl um 1 grad zu erwaermen.
Hallo Richard !
Vorweg : Ich vermute aus dem Frageinhalt her , das Du Dich relativ neu mit diesen Inhalten Beschäftigst !
Es ist nämlich vieles darüber bereits bekannt !
Also :
Die Wärmekapazität von Stahl , unlegiert ,liegt bei 0,49~ 0,5 kJ/kgK !
Daraus folgt mit m*c*(delta)T = m*0,5*(100-20) [kJ/kg] = 40 * m [kJ/kg] ,
wobei m Stahl = 7,9 kg/Liter sind !!
Einfließen wird sicher auch
die Isolierung bei der Erwärmung
und die Verdampfung während der Erwärmung
sowie die Schmelzwärme für die Phasenumwandlung !
Wie Du siehst steckt wesentlich mehr darin !!
Ich hoffe es half etwas !
Reiner
bin ich kein Experte für.