Änderung im Dampfprozess bei untersch. wassertemp

Wissenschaft Physik
#1

Hallo liebe „wer weiss was“ Experten,

ich habe einen Verdampfer, der zum Beispiel Wasser in eine Rohrschlange pumpt. Über diese Rohrschlange wird heisses Gas geführt, somit erhitzt sich das Wasser zu Dampf und das Gas kühlt ab. Es entsteht also aus Wasser Dampf mit einem bestimmten Druck.

Gegeben: Wassertemperatur am Eingang 75°
Wassermenge 2l/min
Gaseintrittstemperatur 500°
Gasaustrittstemperatur 190°
Erzeugte Dampftmperatur 360°
Dampfdruck 25 bar

Frage: Was passiert bei folgenden Parametern?
Wassertemperatur am Eingang 95°
Gaseintrittstemperatur 500°
Soll: Gasaustrittstemperatur 190°
Erzeugte Dampftmperatur 360°

Kann ich mit mehr Wassermenge eine höhere Leistung erzielen wenn das zu erhitzende Medium schon eine höhere Temperatur hat? Es muss also nicht so viel Energie benötigt werden wenn die gleiche Menge Wasser in den Verdampfer gepumpt wird.

Schon jetzt einen Herzlichen Dank für eine möglichst qulitative Antwort.

Mfg
richard langlechner

#2

Entschuldige bitte, ich habe leider gerade keine Zeit, mich um Deine anfrage zu kümmern. Ich hoffe, Du hast bei wem anders mehr Erfolg!

#3

Hi, also von thermodynamischen Prozessen abgesehen würde ich spontan sagen, dass 500 grad „warmes“ Gas sehr wenig ist. In Kohlekraftwerken herschen enorme Temperatueren, um den Wasserdampf auf bis 500 grad zu bringen. Da kann ich leider nicht wieterhelfen.

#4

Hallo richard,
entschuldige bitte, dass es so lange gedauert hat, bis ich hier antworte…

Leider weiß ich nicht genau, was Du mit diesem System bezwecken möchtest, das Gas kühlen oder das Wasser erhitzen, daher bringt es meiner Meinung nach nichts, wenn das zu erhitzende Medium (hier Wasser) mit einer höheren Temperatur in den Kreislauf gegeben wird, weil…

  1. … das Wasser dadurch bereits eine geringere Dichte besitzt, also für die gleiche Menge mehr Platz benötigt, was den Dampfdruck steigen lässt.

  2. … weniger Energie (hier Temperatur des Gases) benötigt wird, um das Wasser auf 360° zu erhitzen.
    Das bedeutet, dass die Gasaustrittstemperatur bei gleicher Menge höher sein wird.

  3. … das Wasser, bevor es in den Kreislauf gegeben wird, stärker erhitzt werden muss.

Ich hoffe, dass meine Ideen nicht ganz sinnlos waren und wünsche noch viel Erfolg.

lg SireTobi

#5

Hallo Sire,
Herzlichen Dank für Deine Antwort, die für mich sehr hilfreich ist.
Ich möchte mit dem System einen möglichst hohen Dampfdruck erzeugen.
Das Aufheizen des Wassers vor dem Verdampfer kann durch ein uns als Abfallprodukt zur Verfügung stehendes Energiepotential genutzt werden.

lg Richard

#6

Hallo Richard,

in diesem Fall würde ich jetzt behaupten, dass das Wasser möglichst „kalt“ sein sollte, denn das erhitzen eines „kühlen“ Mediums auf das doppelte der Ausgangstemperatur ist einfacher als das erhitzen eines „heißen“ Mediums.
Genaue Zahlen sind mir leider nicht bekannt, aber ich glaube eine bestimmte Menge Wasser verdreifacht den von ihr benötigten Platz mit jeder Verdopplung der Temperatur.

lg Tobi

#7

Hallo Richard,

nach meiner Kenntnis hängt es wesentlich von den Daten deines Verdampfers ab, bei welchen Temperaturen welche Energie mit welchem Wirkungsgrad übertragen werden kann.

Also lohnt ein Blick in das Handbuch bzw. Datenblatt. Welche Zahlen stehen dort?

MfG
Frank Schneider

#8

Hallo Frank,

Daten von dem Verdampfer stehen mir nicht zur Verfügung. Es sollten die angegebenen Parameter angenommen werden. Wichtig wäre eine Aussage ganz konkret auf meine Frage.

Danke für Deine Mühe.

LG
Richard

#9

Hallo Richard,

die Antwort auf deine konkrete Frage ist schwierig bis unmöglich.

Mal ein einfaches Beispiel: Die Daten eines Heizkörpers lauten Leistung 2.000 Watt bei den Temperaturen 70°C Vorlauf und 55°C Rücklauf. Dazu gehört noch eine ganz bestimmte Wassermenge pro Zeiteinheit, welche im Heizkörper abgekühlt wird. Was passiert, wenn die doppelte Menge Wasser durch den Heizkörper geschoben wird? Wird sich die Leistung auf 4.000 Watt verdoppeln? Nein, die Leistung erhöht sich nur auf 2.060 Watt bzw. um 3%. Die Auskühlung des Wassers ist weit geringer, die Rücklauftemperatur ist also deutlich höher.

Natürlich gibt es einen Heizkörper, der diese doppelte Menge Wasser optimal auskühlt und dann 4.000 Watt abgibt. Er ist dann aber ganz anders konstruiert.

Ganz ähnlich ist es mit deinem Verdampfer. Was nun? Probiere es einfach aus und schaue was passiert. Dies war und ist eine bewährte Methode der Wissenschaftler und Ingenieure in der Thermodynamik. Nimm gegebenenfalls Kontakt mit dem Herstaller auf. Denn zu große Dampfdrücke können deinen Verdampfer zerstören.

Viel Erfolg.

#10

Hallo Frank,

Danke für Deine Antwort.
Aus vielen Gesprächen kann ich nur unterstreichen was Du mir geschrieben hast. Testen, Testen…

Mfg
Richard

#11

Hallo,

man müsste die ausgetauschte Wärmemenge vergleichen. Vielleicht mach ich das mal bei Gelegenheit, aber das kann man auch selber.

Grüße

Cfg