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Forum "Thermodynamik" - Verdampfung
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Verdampfung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 02:19 Do 05.09.2013
Autor: Ice-Man

Hallo,

ich habe mal bitte eine allgemeine Frage zum Thema Verdampfung.
Denn irgendwie habe ich gerade eine Wissenslücke und ich hoffe das mir hier evtl. jemand bitte weiterhelfen kann.

Ich möchte ein flüssiges Medium "A" in einem Rohrbündelwärmeübertrager durch ein flüssiges Medium "B" verdampfen.
Nun möchte ich die Temperatur des Mediums "A" berechnen, die sich nach dessen Verdampfung einstellt. Sämtliche Stoff,- sowie Verfahrensdaten (bis auf die Temperatur nach dem Verdampfer) sind bekannt.
Ist das prinzipiell möglich oder habe ich jetzt einen Denkfehler?

Für eure Hilfe oder einen kleinen Tipp wäre ich sehr dankbar.

        
Bezug
Verdampfung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 08:17 Do 05.09.2013
Autor: chrisno

wenn "sämtliche" auch enthält, wie viel Energie A aufnimmt, dann ist es möglich.
Der Wärmeübergang von B auf A wird in drei Abschnitte geteilt:
erwärmen von A, Verdampfen von A und Erhitzen des Dampfes von A.

Das ist die Sicht des Physikers, wie gesagt liegt das Problem bei "sämtliche".

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Verdampfung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 09:34 Do 05.09.2013
Autor: Event_Horizon

Hallo!

Wenn man twas weiter denkt, hat dein Rohrbündelverdampfer auch eine wärmekapazität. Der wird zwar nicht schmelzen, aber bei Temperaturänderungen spielt der natürlich auch mit.

Du kannst ihn vernachlässigen, wenn du stationär arbeitest, also permanent beide Medien durchpumpst, und so an jeder Stelle im Wärmetauscher stets eine lokal konstante Temperatur herrscht.

Nun wird es fies: Am einfachsten ist es, wenn beide medien in gleicher Richtung strömen, und hinterher die gleiche Temperatur aufweisen. Das ist dann die Mischtemperatur beider Medien, wobei die Verdampfung und die unterschiedliche Wärmekapazität von Flüssigkeit und Dampf  mit eingerechnet werden muß.

Real läßt man beide Medien aber gegeneinander strömen. Das heiße B lässt A verdampfen, und kühlt dabei stark ab. Allerdings ist es immernoch heiß genug, um weiere Flüssigkeit von A anzuwärmen, und kühlt dabei weiter ab. Resultat: Am Ende hast du A-Dampf, und B ist sogar kälter als der Siedepunkt von A.  (Ich gehe mal davon aus, daß du das weißt)

Im Idealfall hat B am Ende die gleiche Temperatur wie A am Anfang, und der Energieübertrag ist weitaus höher als beim ersten Fall.

Aber jetzt wird es real: Wie vollständig ist der Wärmeübertrag tatsächlich?  Haben A und B tatsächlich die gleiche Temperatur erreicht? Das hängt sehr von der Konstruktion, aber auch den Medien ab. Im einfachsten Fall hast du ne Angabe darüber, sonst wird es sehr schwer.


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Verdampfung: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 01:22 Fr 06.09.2013
Autor: Ice-Man

Vielen Dank für eure schnelle Hilfe.

Das hilft mir schon viel weiter. Dennoch möchte ich meine Frage nochmal ein wenig anders stellen.
Das Medium B wird durch die Verdampfung von Medium A auf eine bekannte Temperatur abgekühlt. Nun ist meine Frage welche Temperatur erreicht wird wenn nur der Massenstrom von Medium A reduziert wird?
Könnte man dies berechnen?

Und ich entschuldige mich nochmal wenn ich euch mit der Aussage "das sämtliche Daten bekannt sind" ein wenig irritiert habe.
Damit meinte ich natürlich das die Massenströme, die Eingangs- sowie Ausgangstemperaturen die Stoffspezifischen Größen und die Materialspezifikationen (Wärmeübertrager und Rohrleitungskennzahlen, usw. bekannt sind).

Ich hoffe das ich meine Frage nicht all zu unverständlich gestellt habe.
Dann nochmal vielen Dank im vorraus.

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Verdampfung: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 10:36 Fr 06.09.2013
Autor: moody

Hey,

ich weiß ja nicht wie du bisher gerechnet hast, aber der ganze Prozess ist doch auf jeden Fall von den beiden Massenströmen abhängig? Du müsstest doch irgendwo die Massenströme in deinen Formeln haben, kannst du nicht entsprechend umstellen oder welche Angaben fehlen dir noch?

lg moody



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Verdampfung: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 11:27 Fr 06.09.2013
Autor: Event_Horizon

Hallo!

Na, dann kannst du doch die innerhalb einer Sekunde abgegebene Energie von Medium B berechnen, und schaun, wie weit du die in einer Sekunde durchgeflossene Menge  A damit erwärmen kannst.

Vielleicht macht es die Sekunde einfacher, die Standard-Formeln zu verwenden. prinzipiell kann man die formeln auch auf sowas wie einen Durchfluss ummünzen.


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Verdampfung: Frage (überfällig)
Status: (Frage) überfällig Status 
Datum: 22:39 So 22.09.2013
Autor: Ice-Man

Hallo,

danke nochml für eure Hilfe.
Da ich mir leider immer noch nicht ganz sicher bin wie ich anfangen soll zu rechnen frage ich nochmal anders.

Wäre es auch möglich das ich mir aus einem Mollier-Diagramm die jeweiligen Enthalpien (vor und nach dem Wärmeübertrager) der beiden Medien erlese (denn Druck und Temperatur sind ja vorgegeben) und dann die jeweiligen "Wärmeströme" errechne.

Q=m*dh

Und wenn ich dann die Differenz der beiden Wärmeströme berechne erhalte ich doch die Wärmemenge die frei wird bzw. benötigt wird.
Ist meine Schlussfolgerung richtig?

Für eure Hilfe bin ich wie immer dankbar.

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Verdampfung: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 11:29 Di 24.09.2013
Autor: Ice-Man

Hat leider niemand eine Idee die mich der Lösung ein wenig näher bringt?

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Verdampfung: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 11:15 Fr 27.09.2013
Autor: moody

TH1 is bei mir schon etwas her, ich weiß ja nicht wie wichtig das für dich ist, falls immernoch Interesse besteht könnt ich am Wochenende mal in meine Unterlagen gucken.
Ist das nur eine allgemeine Frage oder hast du eine spezifische Aufgabe, vielleicht kannst du diese ja posten?

lg moody

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Verdampfung: Frage (überfällig)
Status: (Frage) überfällig Status 
Datum: 18:10 So 06.10.2013
Autor: Ice-Man

Hallo,

also meine Frage wäre dann, wie kann ich den Wärmestrom bei einer Verdampfung eines Stoffes berechnen?

Mein Ansatz wäre ja Q=m*dh
Allerdings habe ich ja nicht direkte Enthalpieänderung. Sondern ich müsste ja mit der Verdampfungswärme rechnen, oder?

Danke schon einmal.

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Verdampfung: Fälligkeit abgelaufen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:20 Di 08.10.2013
Autor: matux

$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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Verdampfung: Fälligkeit abgelaufen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 16:36 Do 26.09.2013
Autor: matux

$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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