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Es ist so: Die kleine Privatfirma, in der ein Kollege von mir arbeitet, verfügt über einen Reaktor. Dabei entsteht Wasserdampf, der die Produktqualität beeinträchtigen kann. Die Leiter dort möchten den Wasserdampf durch ein Rohr ableiten und ihn auf eine Temperatur kühlen, bei der er nicht mehr brennend heiß ist. Sie möchten nun herausfinden, wie lang das Rohr sein muss. Ich habe jedoch keine praktische Erfahrung – ich habe Chemie studiert, arbeite aber in einem anderen Bereich. Wie soll ich da eine Berechnung durchführen? Konkret muss zunächst mit einer Vakuumpumpe das Reaktorgefäß unter Normaldruck auf 20 kPa abgesaugt werden. Im Reaktorgefäß entsteht kontinuierlich Wasserdampf – innerhalb einer Stunde etwa 7 kg. Temperatur im Reaktor: 190 Grad. Die Reaktorkessel sind mit Vakuumpumpen über Edelstahlrohre mit einem Innendurchmesser von 8 mm verbunden; die Rohrwanddicke beträgt 1 mm. Es wird gefordert, dass die Temperatur des Materials, mit dem die Vakuumpumpe in Berührung kommt, 40 Grad nicht überschreitet; außerhalb der Edelstahlrohre herrscht eine Lufttemperatur von 25 Grad. Wie lang muss ein Stahlrohr sein, um Dampf bei 190 Grad auf Wasser bei 40 Grad abzukühlen? Ich schaue mir die Prinzipien der Chemie an – momentan wird die Formel Q=KA△Tm verwendet, um die Werte zu berechnen. Dabei wird eine schrittweise Berechnung angewandt: Der Wasserdampf wird auf den Siedepunkt von Wasser bei 20 kPa abgekühlt, anschließend wird der Wasserdampf in Wasser bei derselben Temperatur umgewandelt. Danach wird das Wasser auf 40 Grad abgekühlt. Für jede dieser Stufen wird die entsprechende Formel angewendet. Ich weiß nicht, ob diese Methode richtig ist. Bei der Kühlung mit Wasser ergab sich für mich ein Wert von vierzehn Metern. Jetzt möchte ich das Wasser mit strömendem Wind kühlen – doch ich weiß nicht, welchen Wert man für K wählen soll. . Bitte um Lösung. . Dort oben gibt es wahrscheinlich viele Probleme – vielleicht sind auch die Methoden falsch. Bitte können die Chemiker mir einen Rat geben? . . .
Als Chemiker fühlt man sich sehr beschämt. . . Vielleicht ist die Frage auch nicht klar genug formuliert. . . . Zwischen den Banken zu arbeiten ist wirklich nicht gut, ich hätte lieber in der Chemiebranche gearbeitet, wenn ich das vorher gewusst hätte. .