Kühltürme in Raderach / Anfrage an Henry

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Guest

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#21
Kühlung

Hallo nochmals!

Tatsache ist und bleibt aber, dass die Wärme irgendwo hin muß. Die genaue Energiebilanz will mir heute einfach nicht mehr in den Schädel :D


Also nochmals:

Du hast 2.000 Liter in der Stunde. Die mußtest Du um insgesamt 200 °C abkühlen. Ich nehme an die Luft kommt mit 60°C (der entsprechende Druck war damals schon machbar) und mein Flußwasser hat 10°C.

Jetzt hab ich die Werte in die einzige Überschlagsformel eingesetzt, die ich finden konnte (aus der Gleitlagerberechnung).

P = Dichte * c * Q (t2-t1)

Dichte = 1000 kg/m3
c = 4200 J/kg K
Q = 0,002 m3/s => 2 Liter pro s
t2-t1 = 50 K

Das gibt für den Wärmestrom P = 420 kW = kJ/s = 1.512.000 kJ/h

Die abzuführende Wärme pro Stunde hab ich so berechnet:

2.000 Liter Luft um 200°C abkühlen: 2000*200*0,239 = 95.600kcal
(die 0,239 sind die spez. Wärmekapazität in kcal/kg grad)
Dazu kommt die Kondensationswärme von etwa 47 kcal je kg:
Gibt rund 94.000 kcal, also insgesamt etwa 200.000 kcal, die in der Stunde anfallen => das ganze x 4,2 => 840.000 kJ

Dies ist viel kleiner als die abgeführte Wärme von 1.512.000 kJ

Wenn die Werte nur annähernd stimmen, brauchen wir nicht weiter nachdenken, ob die Kühlung funktioniert! Die funktioniert sicher! Es genügen etwas über 1 Liter Wasser pro Sekunde => etwa 4m3 pro Stunde.

Bitte sag mir, wenn ich mich verrechnet habe, es ist schon zu spät....

Hast Du übrigens eine bessere Formel??? Konnte keine Berechnung finden, die kürzer als 2 Seiten ist....

Liebe Grüße,
Markus
 
#22
hi henry und markusAT,

recht vielen dank für eure berechnungen. nach euren ausführungen wäre es also mehr als technologisch ungewöhnlich, linde-einheiten im geschlossenen system mit einem kühlturm zu kühlen.

markus schrieb ja bezeichnenderweise => kühlturm => dampffahne => schlecht für die tarnung. damit hat er wohl sehr recht!

nun beginne ich wieder zu grübeln, was man denn da an einem technischen system betrieb, welches eine so hohe abwärmemenge erzeugte, die einen kühlturm rechtfertigte.....

vermutlich waren da doch nicht nur 16 linde-luftzerlegeanlagen.....

nachdenkliche grüße

PeMü :(
 
#23
Re: Kühlung

Original geschrieben von Markus
Hallo nochmals!

Tatsache ist und bleibt aber, dass die Wärme irgendwo hin muß. Die genaue Energiebilanz will mir heute einfach nicht mehr in den Schädel :D
..................

Hast Du übrigens eine bessere Formel??? Konnte keine Berechnung finden, die kürzer als 2 Seiten ist....

Liebe Grüße,
Markus
Hallo Markus

Danke für deine Ausführung :D :p

Ich habe das ja bereits angedeutet das es keine einfache rechnerei ist !!;)

Und ich denke das dein Ergebnis rechnerisch richtig ist
( ich rechne es denoch nach, nur zur Übung !
wer hätte das gedacht wo für man uns in der Schule
gequält hatt und nun begint alles von vorne !)

Gruß Henry:cool:
 
K

Kurt-IBA

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#24
Redl-Zipf

Hallo Leute

man oh man hier bin ich ja unter lauter Spez. geraten ! Solche Überlegungen / Diskussionen liebe ich!

Liefere zwei Bilderr von Redl-Zipf einmal die linke Seite (Prüfkammer) vom Prüfstand und einmal die Schurre, im Hintergrund kann man den Prüfstand noch erkennen. Die Schurre wurde mit alten Bäumen aufgefüllt.

Geht nur ein Bild? Na ja dann halt extra noch das restliche Bild

Gruß Kurt
 
G

Guest

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#26
Hallo!

@PeMü: Nochmals zur Verdeutlichung: die Verwendung eines Kühlturmes wird in der Regel nicht durch die entstehende Wärmemenge begründet!!!
So kannst Du z.B. ein Atomkraftwerk mittels Kühltürmen betreiben (Temelin) oder mittels Flußwasserkühlung (Zwentendorf, Tschernobyl?). Es liegt meist einzig am verfügbaren Kühlwasser => Fluß oder größerer See.

Ist bei Deiner Anlage in der Nähe ein derartiges Gewässer? Wenn "nein", dann ist alles klar. Wenn "ja", dann wirds interessant... :D

Liebe Grüße,
Markus
 
K

Kurt-IBA

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#27
Redl-Zipf das zweite Bild

Hier nun die Schurre

...hat noch jemand weitere Informationen über Red-Zipf. Im übrigen ist auf dem Luftbild zwischen 4 und 5 der angeblich Aufzug zu sehen. Wollt ihr davon auch ein Bild sehen?

Gruß Kurt
 
G

Guest

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#28
Kühltürme

Hallo!

Also langsam wird das Bild klarer: Der offensichtliche Mangel an Kühlwasser macht den Bau eines Kühlturms selbstverständlich.

@PeMü: nochmals: Du mußt die Wärme, die beim Linde-Verfahren entsteht irgendwie wegbringen. Das machst Du mit Kühlwasser. Wenn Du davon nicht genug hast, dann mußt Du das erhitzte Kühlwasser nach Gebrauch kühlen. Dies geschieht mit Hilfe von Luft in einem Kühlturm. Das nun wieder "kalte" Wasser kannst Du wieder als Kühlwasser verwenden. Im Prinzip hast Du diesen „Kühlturm“ auch an der Rückwand Deines Kühlschranks. Nur ist er nicht rund, sondern geht flach über die gesamte Rückwand.

@Berechnung Wasserbedarf:
Deine Anlage erzeugte pro Tag 78t flüssigen Sauerstoff! Ganz wichtig => nur 21% der Luft ist auch wirklich Sauerstoff => ich brauche in Wahrheit 371,4 t flüssige Luft, das macht rund 15,5 t pro Stunde!!!

Wenn ich die selbe Rechnung wie vorhin mache, dann ergeben sich folgende Werte:

Freiwerdende Wärme durch Abkühlung: 740.900 kcal
Freiwerdende Kondensationswärme: 728.500 kcal
--------------------------------------------------------------------
Summe (gerundet): 1.500.000 kcal
In kJ: 6.300.000 kJ

Dies sind wieder kJ/Stunde => das macht 1.750 kJ/s was wieder [kW] entspricht. Hier müsste man eigentlich auch die Leistungen der Kompressorantriebe einrechnen, da deren Leistung ja auch in Wärme umgewandelt wird. Da ich keine Werte habe, werd ich dafür weiter unten großzügiger aufrunden.

Damit rechne ich nun auf die erforderliche Kühlwassermenge zurück:

1.750.000
-------------------- = 0,008m³
1000*4200*50

Also 8 Liter (pro Sekunde!), also 28,8 m³ pro Stunde. Ich runde auf 40m³ auf (zur Sicherheit, da auch der Wärmetauscher nur überschlagsmäßig gerechnet wurde).

****************************************

Ergebnis: für PeMüs Anlage brauchte man etwa 40m³ Wasser in der Stunde

Ende 1. Teil
 
G

Guest

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#29
Nun der zweite Teil:

Eine alte Faustformel für Kühltürme lautete: pro Quadratmeter Grundfläche des Turmes, kann man etwa 5-10m³ Wasser in der Stunde kühlen. Das würde in unserem Fall also 4-8m² Grundfläche machen.

Man muß aber bedenken, dass dieser Wert für Dampfkraftwerke gedacht ist. Dort gehe ich mit höheren Temperaturen in den Turm, und komme auch mit relativ hohen Temperaturen wieder heraus. Wir arbeiten mit tieferen Temperaturen (Eingang: schätze maximal 60°C, Ausgang: je niedriger desto besser => annähernd Lufttemperatur). Folglich ist die Temperaturdifferenz zur Aussenluft geringer => die Kühlung geht viel schlechter => ich brauch einen größeren Turm.

Und noch etwas ist zu bedenken: heute gibt es bei Kühltürmen praktisch nur noch die "offene" Bauweise. Dabei fließt das Wasser innen offen die Wände hinab.
Hat den Vorteil, dass dies sehr effektiv ist, hat aber den Nachteil, dass ich die besagte Dampfwolke habe.

Im WK2 war aber die geschlossene Bauweise üblich => das Wasser floß in geschlossenen Rohren durch den Turm => ich habe keine Dampfwolke => die Kühlung ist wesentlich schlechter => der Turm muß wesentlich größer sein!

Das muß bedacht werden! Ich schätze die tatsächlich benötigte Turmgrundfläche also wesentlich höher ein, als die Faustformel für Kühltürme bei Dampfkraftwerken vermuten läßt.

Die Bauhöhe muß natürlich auch entsprechend sein, damit ich die nötige Kaminwirkung für die Kühlluft erziele.

Kannst Du mir sagen, wie groß Dein Turm war?

Liebe Grüße,
Markus
 
#30
hi markus,

nach deinem posting wird nun doch dieser kühlturm in verbindung mit den linde-anlagen für mich verständlicher. zur kühlturmhöhe kann ich leider nichts sagen, da nur noch die fundamente existieren. ich müßte da nochmal nachrecherchieren, ob aus alten quellen die bauhöhe hervorgeht. ich schau mal wegen einem bild des fundamentes.

besten dank für deine (eure) hilfe!

viele grüße

PeMü
 
G

Guest

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#31
Hallo PeMü,

Freut mich, wenn ich Dir helfen konnte!

Kannst Du mir vielleicht den ungefähren Durchmesser des Fundaments sagen? Der ist sowieso wichtiger...

Liebe Grüße,
Markus
 
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