Abstract
Starting from a previous method an approximating design method for mixed vapour condensers is developed in which heat transfer and pressure drop is calculated at only three points of the condenser. As an improvement over the previous method mass transfer resistance in the vapour is approximately taken into account, whilst applying the usual condensing curve for equilibrium. With binary mixtures it is shown how the mass transfer resistance can easily be taken into account by an equivalent additional heat transfer resistance on the vapour side. The approximation should be applicable to any vapour mixture.
Zusammenfassung
Ausgehend von einem früheren Verfahren wird ein NÄherungsverfahren zur Berechnung von Kondensatoren für Dampfgemische entwickelt, bei dem der WÄrmeübergang und Druckverlust nur an drei Punkten des Kondensators berechnet wird. Als Verbesserung gegenüber dem alten Verfahren wird der dampfseitige Stoffübergangswiderstand nÄherungsweise berücksichtigt, wobei die übliche Kondensationskurve für Gleichgewicht beibehalten wird. Für Zweistoffgemische wird gezeigt, wie man den Stoffübergangswiderstand durch einen gleichwertigen zusÄtzlichen WÄrmewiderstand auf der Dampfseite berücksichtigen kann. Das NÄherungsverfahren dürfte für beliebige Dampfgemische anwendbar sein.
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Abbreviations
- Cp :
-
spezifische WÄrmekapazitÄt (des warmen Stroms) bei konstantem Druck
- D:
-
binÄrer Diffusionskoeffizient eines binÄren Dampfgemisches
- d:
-
Rohrinnendurchmesser
- F:
-
WÄrmeübertragungsflÄche
- h:
-
spezifische Enthalpie des warmen Stroms
- k:
-
örtlicher WÄrmedurchgangskoeffizient
- Le:
-
Lewiszahl eines binÄren Dampfgemisches
- m:
-
Massenstrom (warm)
- Pr:
-
Prandtlzahl des Dampfgemisches
- Sc:
-
Schmidtzahl eines binÄren Dampfgemisches
- T:
-
Temperatur (des warmen Stroms), ohne Index S oder W adiabatische Mischtemperatur
- u:
-
radiale Dampfgeschwindigkeit, positiv in Richtung zur Wand
- x:
-
Molenbruch des leichtersiedenden Bestandteils, ohne Index S Mittelwert durch Mischung
- Y:
-
Ersatzvariable
- z:
-
Exponent
- α:
-
örtlicher WÄrmeübergangskoeffizient (des warmen Stroms)
- Β:
-
örtlicher Stoffübergangskoeffizient im Dampfgemisch
- δ:
-
endliche Differenz
- δ:
-
Dicke
- λ:
-
WÄrmeleitfÄhigkeit
- ρ:
-
Dampfdichte
- o:
-
nicht korrigiert
- aus:
-
am Austritt
- B:
-
Siedepunkt
- b:
-
Kondensationsbeginn an der Wand
- D:
-
Taupunkt
- E:
-
effektiv
- ein:
-
am Eintritt
- G:
-
des Gemisches
- g:
-
Kondensationsende in der Rohrachse
- L:
-
Kondensat
- m:
-
mittlerer Bezugspunkt
- S:
-
an der PhasengrenzflÄche bei Gleichgewicht, bei k nur bis zur PhasengrenzflÄche
- v:
-
Dampf
- w:
-
Wand
- /:
-
kalter Strom
Literatur
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Herrn Prof. Dr. -Ing. Dr.-Ing. E.h. H. Hausen zur Vollendung seines 80. Lebensjahres
Die Arbeit entstand bei der Bayer AG Krefeld-Uerdingen. Es wurde darüber vorgetragen auf der internen Arbeitssitzung des GVC-Fachausschusses “WÄrme- u. Stoffübertragung” am 14./15. 4. 1975 in Lindau und auf dem Jahrestreffen 1975 der Verfahrens-Ingenieure vom 30.9. bis 2. 10. 1975 in Karlsruhe.
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Roetzel, W. NÄherungsverfahren zur Berechnung von Kondensatoren für Dampfgemische. Wärme- und Stoffübertragung 8, 211–218 (1975). https://doi.org/10.1007/BF01681563
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF01681563