Abkühlung eines Stahlrohres an der Luft

Hallo zusammen, habe folgendes Problem.

Ein Stahlrohr, Aussendurchmesser = 100 mm, Wandstärke = 6 mm, Länge = 1.500 mm soll innerhalb von ca. 15 min von 75°C auf 30°C abgekühlt werden.

Welche Umgebungstemperatur benötige ich dafür?

Hallo zusammen, habe folgendes Problem.

Hi

Ein Stahlrohr, Aussendurchmesser = 100 mm, Wandstärke = 6 mm,
Länge = 1.500 mm soll innerhalb von ca. 15 min von 75°C auf
30°C abgekühlt werden.

Welche Umgebungstemperatur benötige ich dafür?

Bitte gib noch weitere Informationen:

  1. Wie groß ist das Abkühlbecken, und womit ist es gefüllt? (Falls ein Abkühlbecken vorhanden ist)
  2. Wird das Stahlrohr im Medium bewegt, strömt das Medium um das Rohr herum oder ist keine Bewegung zwischen dem Medium und dem Rohr vorhanden?
  3. Wird das Stahlrohr von innen und von außen mit dem Kühlmedium beaufschlagt oder nur von außen?
  4. Ist das Stahlrohr aus Edelstahl oder ‚normalem‘ Stahl?

Danke :smile:

Gruß,
Olli87

Hallo Olli87,

erst einmal besten dank für deine Antwort. Zu deinen Fragen:

Das Rohr ist ein „normales“ Stahlrohr und kühlt bislang an normaler Umgebungsluft ab. Jetzt haben wir überlegt dieses Rohr, bzw. mehrere Rohre) in einen klimatisierten Raum zu legen, um den Abkühlvorgang zu beschleunigen, oder aber die Rohre mit gekühlter Luft anzublasen. Hier könnten wir uns noch überlegen ob wir das Rohr von außen oder von innen an-/durchblasen.

Grüße
Heiko Beckord

Hi,

Hier könnten wir uns noch
überlegen ob wir das Rohr von außen oder von innen
an-/durchblasen.

Bin jetzt davon ausgegangen, dass das Rohr von außen angeblasen wird.

Habe hierzu eine Excel-Tabelle erstellt. Download: http://dl.dropbox.com/u/2956189/WWW_Stahlrohr.xls

Berechnet ist nur der Wärmeübergang an die Luft (bei ruhender oder bewegter Luft). Das größte Problem bei der Berechnung ist, dass der sogenannte Wärmeübergangskoeffizient (alpha) nicht genau bestimmt werden kann. Es finden sich hierzu in der Literatur sehr stark schwankende Werte. Zur Orientierung sind ein paar Quellen in der Tabelle enthalten.

Je nach Anwendungsfall (ruhende Luft oder Gebläse) ist der alpha-Wert anzupassen. Habe den Wert in der Tabelle mit 50 W/(m²*K) als ungefähren Mittelwert eingetragen.
Dies gilt - wie gesagt - nur für äußere Anströmung des Rohres mit Luft!

Rückfragen sind natürlich erwünscht - falls vorhanden :smile:

Gruß,
Olli87

Hallo Olli87,

besten dank für deine ausführliche Ausarbeitung. Echt toll! Wir werden das hier mal mit 10°C Luft ausprobieren, werde dir dann berichten ob das funktioniert hat. :smile:

Grüße
Heiko Beckord

Jau - das wäre nett :smile:
… Mit 10 °C und mit Luft angeströmtes Stahlrohr vermute ich mal oder?

Bin gespannt wies klappt!

LG und viel Erfolg,
Olli87

Infor mir dich über Google über Innere Energie und Wärmeausdehnung