Zur Berechnung der Enthalpie im Behälter

1 Erfüllen die folgenden Antworten die Anforderungen? 1.1. Die Einheit für die Enthalpie ist Joule pro Kilogramm, die Masse wird in Kilogramm angegeben. Das Produkt aus diesen beiden Werten hat somit die Einheit Joule. 1.2. Der Joule ist eine Einheit für Energie. Wenn man Joule voneinander subtrahiert, erhält man weiterhin Joule – also immer noch eine Größe aus dem Bereich der Energie. 2 Das Problem, das im ersten Absatz beschrieben wird, scheint etwas unklar zu sein. Was genau wird eigentlich verlangt?

Jetzt gibt es einen Wärmespeicher, in dem sich gesättigter Dampf sowie gesättigtes Wasser befinden. Dieser Wärmespeicher dient dazu, Dampf an die Kunden zu liefern. Nun soll ermittelt werden, wie viel Dampf im Wärmespeicher gespeichert ist. In der Formel wird dabei der spezifische Enthalpiewert des Dampfs im Wärmespeicher mit der Masse des Wassers und des Dampfs im Wärmespeicher multipliziert. Was kann man mit dieser Formel eigentlich berechnen?

1. Ich habe die Beschreibung nicht verstanden. Zuerst möchte ich prüfen, ob es tatsächlich so gemeint ist: 1.1. Das gesättigte Wasserdampf im Wärmetauscher bedeutet, dass sich der Dampf im gesättigten Zustand befindet. 1.2. Der gesättigte Dampf wird anschließend den Nutzern zur Verfügung gestellt. 1.3. Es muss also die Menge des gesättigten Dampfs ermittelt werden. 2. Falls es tatsächlich so gemeint ist, kann man fortfahren: 2.1. Die Enthalpie des Dampfs multipliziert mit der Masse des Dampfs ergibt die Wärmemenge des Dampfs. 2.2. Was bedeutet es, die Enthalpie des Dampfs mit der Masse des gesättigten Wassers zu multiplizieren? 2.3. Da in 2.1 bereits die Masse des Dampfes bekannt ist, bedeutet das auch, dass die Menge an Dampf bekannt ist. Das Ergebnis ist also bereits bekannt – was soll da noch gefordert werden? 3. In einem zweiphasigen Gemisch im Sättigungszustand ändert sich die Enthalpie aufgrund der Veränderung der Dampffeuchtigkeit von 0 auf 1 sehr stark. Mit den oben genannten Informationen scheint es schwierig zu sein, ein Ergebnis zu erzielen.
4. Welches ist das Ziel bei der Lösung dieses Problems? Wenn beispielsweise Gebühren für den Dampf an die Nutzer erhoben werden sollen, dann ist eine Messung des Dampfflusses eine direktere Methode. 5. Die Parameter der gesättigten Flüssigkeit oder des gesättigten Dampfs in der einphasigen Zustand sind direkt ermittelbar und die Berechnung ist einfach. Die Bestimmung der Parameter der gemischten Phase ist etwas schwieriger

1 Wenn nur statische Werte oder Werte im transienten Zustand benötigt werden, kann man mithilfe eines Füllstandsmessers die Grenzfläche zwischen Gas- und Flüssigkeitsphase bestimmen. Anschließend kann man je nach Form des Behälters das Volumen der Gas- und Flüssigkeitsphase ermitteln. 2 Das ermittelte Volumen der Flüssigkeitsphase wird verwendet, um mithilfe der Dichte des gesättigten Wassers dessen Masse zu berechnen. 3 Das ermittelte Volumen der Gasphase wird genutzt, um anhand der Dichtigkeit des gesättigten Dampfes dessen Masse zu schätzen. Doch wozu sind die ermittelten Werte im transienten Zustand eigentlich nützlich?

Nun, im Speicher befinden sich gesättigter Dampf und gesättigtes Wasser. Über Ventile wird gesteuert, wie viel Dampf an die Kunden geliefert wird. Meine ursprüngliche Annahme war: Wenn der Dampfdruck bei der Lieferung an die Kunden 1 MPa beträgt und das Durchflussvolumen 20 t/h ist, dann wird kontinuierlich Dampf aus dem Speicher an die Kunden geliefert. Wenn der Dampfdruck sowie das Durchflussvolumen konstant bleiben, wie viele Kilogramm Dampf befinden sich dann im Speicher?

1. Die Anforderungen sind nun klar – dadurch wird die Sache einfacher.
2. Können die oben genannten Informationen zur Lösung des Problems beitragen? Versuchen wir es hiermit:
2.1. Der Sättigungsdampfdruck ist bekannt. Es muss eine Annahme bezüglich der Dampftrockenheit gemacht werden – zum Beispiel 0,95. Dadurch kann die Dichte des Dampfs ermittelt werden. Die Dichte steht in Zusammenhang mit dem Massenstrom; daraus lässt sich der Volumenstrom bestimmen. Dieser wiederum steht in Beziehung zum Volumen des Speichers.
2.2. Im Speicher befinden sich sowohl gesättigter Dampf als auch gesättigtes Wasser. Das Verhältnis zwischen diesen beiden Stoffen ist unbekannt. Das Dampfverhältnis kann von einem bestimmten Wert bis 100 % verwendet werden, um den Bedarf von 20 t/h zu decken – es handelt sich dabei lediglich um Unterschiede in der Strömungsgeschwindigkeit im Dampfvolumen. Daher ist es notwendig, das Verhältnis zwischen den beiden zu kennen. Dies kann anhand des Füllstandsmessers sowie der Form der Anlage ermittelt werden. Andernfalls muss man von einem Verhältnis von 2,3 ausgehen. Da das Volumen des Wärmespeichers unbekannt ist, lässt sich weiterhin kein Ergebnis bezüglich der Dampfmenge ermitteln. Es ist daher notwendig, das Volumen zu kennen. Auch wenn die Dampfmenge bekannt ist, bedeutet das noch nicht, dass kontinuierlich 20 t/h Dampf bereitgestellt werden können. Man kann nur abschätzen, wie lange dieser Dampf zur Verfügung steht. 4. Egal, ob es sich um ein Dampferzeugungsgerät oder um ein Zwischenspeichergerät handelt – nur wenn kontinuierlich Dampf von außen zugeführt wird oder kontinuierlich Dampf erzeugt wird, kann die Nachfrage nach Dampf gedeckt werden

Meine persönliche Auffassung ist, dass es sich um die gesamte Energie handelt, die dieser Behälter abgeben kann

Nun, man kann es nur so erklären. Ich weiß nicht, wie Ausländer ihre Rechenweise angehen