Ich schreibe gerade an meiner Bachelorarbeit und in diesem Bezug wird
ein Blech 320mmx1mm und endloser Länge welches mit einer
Geschwindigkeit von 8,5 m/min eine Anlage durchläuft auf eine
Temperatur von 200°C aufgeheizt. Momentan wird dieses Blech mit
Wasser auf eine Temperatur von 60°C heruntergekühlt. Meine Aufgabe
ist nun herauszufinden ob dieser Abkühlvorgang auch mit Luft möglich
ist. Ich weiß nur leider nicht wie ich berechnen soll, mit was für
einem Druck und was für einer Strömungsgeschwindigkeit oder was für
einer Temperatur diese Luftkühlung laufen soll. Um es auf den Punkt
zu bringen ich habe keine Ahnung nach welchen Kriterien ich ein
geeignete Maschine aussuchen muss. Ich hoffe mir kann jemand
helfen???
Ich weiß nicht genau wie die Angaben sind, aber ich versuche einfach mal wie ich an die Sache rangehen würde zu beschreiben.
Darfst du Kühlanlagen benutzen wie sie zum Beispiel in eimem Kühlschrank oder Gefriertruhr verwendet werden?
Weil dann wäre es die möglichkeit, das du einen Dichten Raum erschaffst der auf eine gewisse Termperatur gekühlt wird. Dadurch wird dann das Blech durchgefahren und anschließend ausgegeben.
Die genaue Länge und die Temperatur der gekühlten Luft und so weiß ich auch nicht. Vielleicht gehst du mal ran verschiedene Kühlanlagen zu suchen mit ihren verschiedenen Leistungen.
Vielleicht hilft dir dieser Ansatz.
Meine
Aufgabe
ist nun herauszufinden ob dieser Abkühlvorgang auch mit Luft
möglich
ist.
hm, das klingt alles andere als trivial (soll ja auch was vernünftiges werden
Um es auf den
Punkt
zu bringen ich habe keine Ahnung nach welchen Kriterien ich
ein
geeignete Maschine aussuchen muss.
Welche Volumenströme an Wasser hast Du momentan.
Darüber kannst Du wohl abschätzen, welche theoretische Wärmemenge Du abführen kannst.
Dann solltest Du abschätzen, welche Luftmenge bei gegebenen Strömungsverhältnissen theoretisch nötig ist, um die gleiche Wärmemenge abzuführen und dann bleibt wohl nur der Versuch, mit diesen Mengen als Startwert.
Hierzu mal so als Anhaltswert: Wenn du aus der WK eine
LK machen willst , ca. Faktor 20 mehr MASSE. Also der etwa
2*10^4-fache Volumenstrom.
Dies liegt zum einen daran, dass die Wärmekapazität von Luft
geringer ist, zum anderen daran dass der Wärmeübergangskoeff. der
Luftströmung wesentlich kleiner ist. Zum Abschätzen gibt es da
Formeln, siehe den VDI-Wärmeatlas.
ein Blech 320mmx1mm und endloser Länge welches mit einer
Geschwindigkeit von 8,5 m/min eine Anlage durchläuft auf eine
Temperatur von 200°C aufgeheizt. Momentan wird dieses Blech mit
Wasser auf eine Temperatur von 60°C heruntergekühlt.
Meine Aufgabe ist nun herauszufinden ob dieser Abkühlvorgang auch mit
Luft möglich ist.
Natürlich ist das möglich, aber dazu sind gewisse Randbedingungen
einzuhalten.
Ich weiß nur leider nicht wie ich berechnen soll, mit was für
einem Druck und was für einer Strömungsgeschwindigkeit oder
was für einer Temperatur diese Luftkühlung laufen soll.
Um es auf den Punkt zu bringen ich habe keine Ahnung nach welchen
Kriterien ich ein geeignete Maschine aussuchen muss.
Bei der Sache möchte ich auf ein paar Dinge hinweisen:
1.)
Der Wärmeverlust bei höheren Temp. erfolgt auch erheblich durch Strahlung.
Die Strahlungswärme geht natürlich in den Raum bzw. auf gegenüberliegnde
Flächen. Bei Metallen ist allerdings der Emmisionskoeff. klein, wenn
das Zeugs metallisch glänzend ist.
2.) Für Luftkühlung braucht es eine forcierte Strömung. Dazu sind also
Gebläse nötig. Die erforderliche Luftmenge solltest du mal über den
Vergleich der Wärmekapazitäten abschätzen (Material ist ja noch unbekannt).
Natürlich ist dann auch eine gewisse effektive Kühlfläche nötig.
Das Band müßte also nach Verlassen der Maschine eine ausreichend
große Kühlzone zu Verfügung haben. Steht der Platz dafür zur Verfügung?
Gruß Uwi
2.) Für Luftkühlung braucht es eine forcierte Strömung. Dazu
sind also
Gebläse nötig. Die erforderliche Luftmenge solltest du mal
über den
Vergleich der Wärmekapazitäten abschätzen (Material ist ja
noch unbekannt).
Hier erinnere ich mich an einen Disput mit einem Prof.
Es geht nicht nur um di eWärmekapazitäten, sondern auch und
wesentlich um den Wärmeübergangskoeff. Der ist nämlich bei
Luft durchweg schlechter als bei Wasser.
Laut meinem Prof zumindest, auch wenn ich der Meinung bin dass
Nu = Nu(Re,Pr)
Also, nicht nur die Wärmekapazität beachten, auch den
WÜ-Koeff!
Hier erinnere ich mich an einen Disput mit einem Prof.
Es geht nicht nur um die Wärmekapazitäten, sondern auch und
wesentlich um den Wärmeübergangskoeff. Der ist nämlich bei
Luft durchweg schlechter als bei Wasser.
Ja natürlich.
Deshalb habe ich ja auch geschrieben, dass eine gewisse effektive
Oberfläche zur Abkühlung hinten dran nötig ist.
Wie groß diese ist, hängt auch wieder von der Luftmenge ab.
Gruß Uwi
