§ 17

Dampfverbrauch beim Aufheizen

Wie viel Dampf verbrauchen wir zum Aufwärmen der Charge?

Antwort: Wenn Dampf in einer Ummantelung oder einem Wärmetauscher kondensiert, gibt er seine Verdampfungswärme (r) ab. Der Rechner findet den Wärmebedarf für die Charge, addiert den Wärmeverlust und teilt durch die Verdampfungswärme beim Dampfdruck, mit dem du arbeitest. Dies ergibt den Dampfverbrauch in kg und den Dampfdurchfluss, der erforderlich ist, um die Temperatur in der Zeit zu erreichen, die du hast.

Formel

Q = m × c × ΔT ÷ udnyttelse (kJ)

Dampforbrug = Q ÷ r, hvor r er fordampningsvarmen ved driftstrykket (damptabel)

Dampflow = dampforbrug ÷ opvarmningstid i timer

1 kWh = 3.600 kJ

Symbole und Einheiten in der Formel
Symbol	Bedeutung	Einheit
masse	Masse des Produkts	kg
c	Spezifische Wärmekapazität des Produkts	kJ/(kg·K)
delta_t	Temperaturanstieg	K
r	Dampfdruck (Verdampfungswärme aus der Dampftabelle)	kJ/kg
eta	Nutzung (Wärmeverlust aus Kappe und Rohr abgezogen)	%
tid	Aufheizzeit	min
=	Dampfverbrauch für die Charge	kg damp
=	Dampffluss während des Aufheizens	kg/time
=	Wärmemenge inkl. Verluste	kWh

Gültigkeit und Quelle

Quelle: Damptabel (fordampningsvarme r) · Q = m · c · ΔT

Gilt nicht, wenn

Berechnet nur mit der Verdampfungswärme, d. h. dass das Kondensat die Kappe bei Dampftemperatur verlässt. Wenn das Kondensat weiter gekühlt wird, wird weniger Dampf verbraucht. c für Wasser ist 4,19 kJ/(kg·K); für andere Produkte steht es im Produktdatenblatt.

Rechenbeispiel

Die eigenen Standardwerte des Rechners sind eingesetzt. Die Zahlen sind mit genau der Formel berechnet, die das Werkzeug verwendet.

Sat ind

Masse des Produkts2.000 kg
Spezifische Wärmekapazität des Produkts3,90 kJ/(kg·K)
Temperaturanstieg60 K
Dampfdruck (Verdampfungswärme aus der Dampftabelle)2.133 kJ/kg
Nutzung (Wärmeverlust aus Kappe und Rohr abgezogen)90 %
Aufheizzeit30 min

Geber

Dampfverbrauch für die Charge244 kg damp
Dampffluss während des Aufheizens488 kg/time
Wärmemenge inkl. Verluste144,4 kWh

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Sådan bruger du den

Når en kappetank eller en varmeveksler varmes med damp, skal du vide, hvor meget damp opvarmningen bruger. Det bruges til at planlægge, så kedlen kan følge med, når flere tanke varmes op samtidig, og til at regne energiforbruget ud.

Schritt für Schritt

Indtast massen og produktets varmekapacitet (vand 4,19, mælk ca. 3,9 kJ/(kg·K)).
Indtast temperaturstigningen.
Vælg det damptryk, kappen kører med. Fordampningsvarmen kommer fra damptabellen.
Indtast udnyttelsen og opvarmningstiden.
Aflæs dampforbruget og dampflowet.

Typische Fehler

At bruge damptabellens totale entalpi i stedet for fordampningsvarmen.
At blande manometertryk og absolut tryk i damptabellen.
At glemme varmetabet fra kappe og rør.
At regne c i J i stedet for kJ. Her er enheden kJ/(kg·K).

Beispiele aus dem Alltag

Mælk i en kappetank

2.000 kg mælk skal varmes 60 grader op i en kappetank med damp på 3 bar(o). Udnyttelsen er 90 %, og opvarmningen skal tage 30 minutter.

Masse des Produkts: 2.000 kg
Spezifische Wärmekapazität des Produkts: 3,9 kJ/(kg·K)
Temperaturanstieg: 60 K
Dampfdruck (Verdampfungswärme aus der Dampftabelle): 3 bar(o) / 4 bar abs. (144 °C): r ≈ 2.133 kJ/kg
Nutzung (Wärmeverlust aus Kappe und Rohr abgezogen): 90 %
Aufheizzeit: 30 min

Es bedeutet: Opvarmningen bruger 244 kg damp, og kedlen skal kunne levere 488 kg/time i den halve time. Varmemængden er 144,4 kWh.

Stor vandtank på højere tryk

5.000 kg vand skal varmes 55 grader med damp på 6 bar(o) på 45 minutter. Udnyttelsen er 85 %.

Masse des Produkts: 5.000 kg
Spezifische Wärmekapazität des Produkts: 4,19 kJ/(kg·K)
Temperaturanstieg: 55 K
Dampfdruck (Verdampfungswärme aus der Dampftabelle): 6 bar(o) / 7 bar abs. (165 °C): r ≈ 2.065 kJ/kg
Nutzung (Wärmeverlust aus Kappe und Rohr abgezogen): 85 %
Aufheizzeit: 45 min

Es bedeutet: Det kræver 656 kg damp og et dampflow på 875 kg/time. Kører en anden tank samtidig, skal kedlens kapacitet tjekkes.

Faustregel

1 kg damp afgiver ca. 2.100 kJ ved kondensering. Det varmer ca. 500 kg vand 1 grad.

So überprüfst du die Antwort

Dampforbrug × fordampningsvarme skal give m × c × ΔT ÷ udnyttelse.