Enthalpieberechnung im heißdampfgebiet

hallo!

wie kann ich die enthalpie von wasserdampf im heißdampfgebiet berechnen?
ich hab einen gegebenen dampfprozess mit festem kondensatordruckniveau und hab einmal den druck und einmal die temperatur vor der expansionseinrichtung vergrößert. vergrößere ich den speisepumpendruck endet die expansion bei (wie gesagt) gegebenen kondensatordruck im nassdampfgebiet. da ich eine isentrope entlastung habe kann ich aus der dampftafel s’ und s’’ raus suchen, mit s_tatsächlich den dampfgehalt x berechnen und darüber dann die enthalpie ermitteln (h=h’+x(h’’-h’) ). doch wenn ich meine temperatur erhöhe, endet meine entlastung im heißdampfgebiet. was nun? x ist hier ja eigentlich 1 und damit wäre meine enthalpie ja immer h’+1*(h’’-h’).

das kann es doch aber nicht sein?!

es kann doch nicht jedem druck im heißdampfgebiet nur genau ein enthalpiewert zugeordnet werden? ich brauche doch zum bsp. den genauen enthalpiewert um zu wissen wieviel wärme ich abführen muss um auf die taulinie zu gelangen, od nicht? wenn ich zB die temperatur und die entropie nach der turbine gegeben habe kann ich im T-s-Diagramm doch auch einen genauen punkt ermitteln! genauso wenn ich druck u temperatur habe! wie ist die mathematische verknüpfung?

noch eine andere frage zu demselben problem:

jetzt weiß ich aus dem T-s-diagramm das meine expansion im heißdampfgebiet endet und will das aber verhindern!(druck und temperatur vor der turbine sind constant und unveränderlich!)nach bzw im T-s-Diagramm kann ich jetzt einfach den dampfzustand (p und T) nach der turbine verringern bzw. die isentrope verlängern, bis diese die taulinie schneidet. doch wie ermittle ich diesem punkt rechnerisch?
hab als lsg ein paar punkte abgelesen und dann interpoliert, aber es muss doch ebenfalls einen genauen weg geben?!

ich weiß es gibt programme im internet…etc., aber ich würde gerne wissen wie man es mit der hand ausrechnet! (mit manchen programmen ist es auch nur ein „rumgestochere“ bis man den wert findet!

vielen dank im voraus!

mfg

hallo!

Hallo,

wie kann ich die enthalpie von wasserdampf im heißdampfgebiet
berechnen?

Da die Isothermen im Heißdampfgebiet nahezu linear zu den Isothermen verlaufen, könntest du mit dem idealen Gasgesetz rechnen. Also:

dh = cp*(T2-T1)

=>

h = h+cp\*(T2-T),

oder du liest deine Enthalpie aus Dampftabellen, oder direkt aus deinem p, h- oder t, s-Daigramm!

doch wenn ich meine temperatur erhöhe,

endet meine entlastung im heißdampfgebiet. was nun? x ist hier
ja eigentlich 1 und damit wäre meine enthalpie ja immer
h’+1*(h’’-h’).

Was ist denn das für ein Prozess? Wird das irgendwo eingesetzt?

doch wie ermittle ich diesem punkt rechnerisch?

hab als lsg ein paar punkte abgelesen und dann interpoliert,
aber es muss doch ebenfalls einen genauen weg geben?!

s2-s1 = cv*ln(T2/T1) = cv*ln(p2/p1)

die Herleitungen für diese Formeln, findest du in jedem Thermodynamikbuch!

Gruß Sawyer

hallo!
vielen dank erstmal für deine antwort!
ist meine studienarbeit und geht um nutzung von niedertemperaturgefällen durch dampfprozesse!

„s2-s1 = cv*ln(T2/T1) = cv*ln(p2/p1)“

ich entlaste vereinfachend isentrop > daher s2-s1 = 0

der ansatz ist echt gut und ich hatte mir schon überlegt das, dass irgendwie über die gasgesetze ablaufen muss, da ich wasserdampf im überhitzten zustand ja als realgas ansehen kann!

aber ich suche ja einen punkt auf der taulinie (x=1) bei gegebener entropie bzw. suche ich ja den druck und die temperatur bei s=s_1 und x=1! sozusagen sind in deiner gln. T2 und p2 meine gesuchten größen!(brauchen wir noch ne gln die viell den dampfgehalt mit ins spiel bringt?!?!?!

mmhhhh…ich habe nur p,T,s und h vor der turbine (zustand 1) und suche p und T nach der turbine als f(x=1 und s=s_1)!

aber danke erstmal für den ansatz!

aber ich suche ja einen punkt auf der taulinie (x=1) bei
gegebener entropie bzw. suche ich ja den druck und die
temperatur bei s=s_1 und x=1! sozusagen sind in deiner gln. T2
und p2 meine gesuchten größen!(brauchen wir noch ne gln die
viell den dampfgehalt mit ins spiel bringt?!?!?!

mmhhhh…ich habe nur p,T,s und h vor der turbine (zustand

  1. und suche p und T nach der turbine als f(x=1 und s=s_1)!

Weist du welche Arbeit die Turbine verrichtet? Dann könnten wir es als ideales Gas annehmen und berechnen!

Da wir uns hier absolut nicht im idealen Gasbereich befinden, würde ich hier nicht mit Berechnungen fortfahren! Die werden hier sehr kompliziert! Hast du denn keine DAmpftafel da?

Falls du eine da hast, schaust du einfach bei s’’=s_1 ! Wenn notwendig, musst du halt interpolieren! Hier kannst du dann Druck, Temperatur und Enthalpie ablesen!

Anschließend kannst du ja mal mit dem Idealen Gas rechnen und schauen wie groß die Abweichungen sind!

s_1 - s`` = 0

=>

T1/T2 = (p1/p2)^[(K-1)/K]

hallo!

wie kann ich die enthalpie von wasserdampf im heißdampfgebiet
berechnen?

Hi prankenhandi,
vorweg gesagt: wer will denn die Enthalpie berechnen? Diese Werte entnimmt man dem i-s Diagramm oder der Wasserdampftafel.

ich hab einen gegebenen dampfprozess mit festem
kondensatordruckniveau und hab einmal den druck und einmal die
temperatur vor der expansionseinrichtung vergrößert.
vergrößere ich den speisepumpendruck endet die expansion bei
(wie gesagt) gegebenen kondensatordruck im nassdampfgebiet.

Verstanden, das ist richtig, denn Du bewegst Dich im i-s Diagramm nach Links.

da ich eine isentrope entlastung habe kann ich aus der dampftafel
s’ und s’’ raus suchen, mit s_tatsächlich den dampfgehalt x
berechnen und darüber dann die enthalpie ermitteln
(h=h’+x(h’’-h’) ). doch wenn ich meine temperatur erhöhe,

Welche temperatur? Kühlwaser oder Frischdampf?

endet meine entlastung im heißdampfgebiet.

Erhöhst Du nur die FD-Temperatur bei gleichem Druck: ok, dann bewegst Du Dich nach Rechts, aber dann mußt Du die Dapf-Temperatur erheblich vergrößen, um evtl. in den überhitzten Bereich zu gelangen.

was nun? x ist hier
ja eigentlich 1 und damit wäre meine enthalpie ja immer
h’+1*(h’’-h’).

das kann es doch aber nicht sein?!

Klar erkannt, aber das hat mit x=1 nichts zu tun, dann der Dampf hat wegen der Überhitzung eine höhere Enthalpie, also i-Sattdampf + i Überhitzung (ix’’ + cp x (tü - tx’’). Wie gesagt, das ermittelt man einfacher über die Dampftafel.

es kann doch nicht jedem druck im heißdampfgebiet nur genau
ein enthalpiewert zugeordnet werden? ich brauche doch zum bsp.
den genauen enthalpiewert um zu wissen wieviel wärme ich
abführen muss um auf die taulinie zu gelangen, od nicht?

Im Prinzip ja, aber es nützt Dir nichts. Bei der geschilderten Konstellation kondensiert nämlich der Dampf nicht mehr im Kondensator. Du mußt in diesem Fall auch noch die Kühlwassertemp. absenken.

wennich zB die temperatur und die entropie nach der turbine
gegeben habe kann ich im T-s-Diagramm doch auch einen genauen
punkt ermitteln! genauso wenn ich druck u temperatur habe! wie
ist die mathematische verknüpfung?

Mit dem T-s Diagramm zu arbeiten ist eigentlich bei Kreisprozessrechnungen unüblich weil zu unübersichtlich, wenigstens ich habe damit nie gearbeitet. Sorry.

noch eine andere frage zu demselben problem:

jetzt weiß ich aus dem T-s-diagramm das meine expansion im
heißdampfgebiet endet und will das aber verhindern!(druck und
temperatur vor der turbine sind constant und
unveränderlich!)nach bzw im T-s-Diagramm kann ich jetzt
einfach den dampfzustand (p und T) nach der turbine verringern
bzw. die isentrope verlängern, bis diese die taulinie
schneidet. doch wie ermittle ich diesem punkt rechnerisch?

Den Endpunkt der Expansion kriegt die Turbine „aufs Auge gedrückt“, denn nur der Kondensator bestimmt den Endddruck. Ausgehend vom FD-Zustand kann man das adiab. Gefälle senkrecht darunter ablesen (Schnittpunkt mit Kondensatdruck), multipliziert mit dem Turbinenwirkungsgrad erhält man das verarbeitete Gefälle und den Schnittpunkt auf der Kond.isobaren.

hab als lsg ein paar punkte abgelesen und dann interpoliert,
aber es muss doch ebenfalls einen genauen weg geben?!

ich weiß es gibt programme im internet…etc., aber ich würde
gerne wissen wie man es mit der hand ausrechnet! (mit manchen
programmen ist es auch nur ein „rumgestochere“ bis man den
wert findet!

Mit dem i-s Diagramm und der Dampftafel sind die Berechnungen dieser Art kein Problem und werden üblicherweise mit ausreichender Genaugkeit auch so durchgeführt. Anders sieht es aus, wenn man den Prozess programmieren muß. Ok, dann muß man die Dampftafel mathematisch nachbilden, eine Heidenrechnerei, die hier nicht erklärt werden kann. In der VDI Dampftafel bekommst Du dazu aber seitenlange Anleitungen.

vielen dank im voraus!

Bitteschön!
Wolfgang D.

hallo!

zum einen, die arbeit die von der turbine verrichtet wird ist ja abhängig von der enthalpie in dem gesuchten punkt! und dieser punkt wiederrum ist ja abhängig von der gesuchten temperatur u dem druck!

zum anderen:
doch ich hab eine dampftafel da! wollte einfach nur der genauigkeithalber die sache berechnen und außerdem war es dann auch das interesse wie man im heißdampfgebiet die enthalpie ausrechnet bzw. wie rechnerisch und nicht graphisch mein problem gelöst werden kann!

aber ich merke das es doch einen riesenaufwand macht und dieser aufwand steht nicht im verhältnis zum schnellen ablesen und arbeiten in bzw. mit der dampftafel!

ein ergebnis hab ich ja (mit hilfe der dampftafeln)! war halt echt nur aus reiner neugier!
viell beschäftige ich mich nochmal in ruhe damit wenn ich mit meiner arbeit durch bin!

vielen dank erstmal für eure zeit und hilfe!

mfg

hallo!

vielen dank für deine antworten,Wolfgang D.!

die frage ist zwar jetzt ziemlich bescheuert, aber was ist ein i-s-diagramm?
ich hab h-s-,T-s-,h-x- und ein h-p-diagramm, aber was ist ein i-s-diagramm?

mfg

hallo!

vielen dank für deine antworten,Wolfgang D.!

die frage ist zwar jetzt ziemlich bescheuert, aber was ist ein
i-s-diagramm?
ich hab h-s-,T-s-,h-x- und ein h-p-diagramm, aber was ist ein
i-s-diagramm?

Hallo prankenhandi,
Deine Frage ist überhaupt nicht bescheuert. Für mich ist das i-s Diagramm das was Du als h-s Diagramm bezeichnet hast. Ich glaube, im VDI Wärmeatlas wude im beiliegnden Diagramm die Enthalpie mit i anstatt mit h bezeichnet.

Grüße

Wolfgang D.