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Erwärmen eines Flüssigkeitsvolumens
LEISTUNGSBERECHNUNG FÜR DIE ERWÄRMUNG EINES FLÜSSIGKEITSVOLUMENS
Die Leistung, welche erforderlich ist, um die Temperatur einer Flüssigkeit in einem Tank in einer bestimmten Zeit zu erhöhen, ergibt sich aus zwei Berechnungen: Die Berechnung der Erforderlichen Heizleistung (Pch) und die Berechnung der dabei entstehenden Wärmeverluste (Pth).
Die erforderliche Leistung (kW) = Heizleistung (Pch) + Wärmeverlust (Pth)
1 / Berechnen der erforderlichen Leistung, um eine Flüssigkeit um eine bestimmte Temperatur zu erhöhen. :
—
– Heizleistung : Pch (kW)
– Masse der Flüssigkeit : M (kg)
– Spezifische Wärme er Flüssigkeit : Cp (kcal/kg×°C)
– Anfangstemperatur : t1 (°C)
– Gewünschte Endtemperatur : t2 (°C)
– Aufheizzeit : T (h)
– 1,2 : Sicherheitskoeffizient für unsere Fertigungstoleranzen und die Schwankungen der Netzspannung
Pch = (M × Cp × (t2 − t1) × 1,2) ÷ (860 × T)
a/ Berechnen der Masse der Flüssigkeit :
– Masse der Flüssigkeit : M (kg)
– Volumen der zu erwärmenden Flüssigkeit : V (dm³ oder Liter)
– Dichte der Flüssigkeit : ρ (kg/dm3)
M = V × ρ
ρ / Cp Werte für einige Flüssigkeiten :
Wasser : 1 / 1
Mineralöl : 0,9 / 0,5
Bitumen : 1,1 / 0,58
Essigsäure : 1,1 / 0,51
Salzsäure : 1,2 / 0,6
Salpetersäure : 1,5 / 0,66
b/ Berechnen des Volumens der Flüssigkeit :
Bei einem zylindrischen Tank :
– Volume des Tanks : V (dm3)
– Durchmesser des Tanks : ∅ (dm)
– Höhe der Flüssigkeit : H1 (dm)
V = π × (∅² ÷ 4) × H1
Bei einem rechtwinkligen Tank :
– Volumen des Tanks : V (dm3)
– Länge des Tanks : L (dm)
– Breite des Tanks : l (dm)
– Höhe der Flüssigkeit : H1 (dm)
V = L × l × H1
2 / Berechnen der zum Ausgleich der Wärmeverluste erforderlichen Leistung :
– Wärmeverlust : Pth (kW)
– Wärmeaustauschfläche : S (m2)
– Erforderliche Endtemperatur : t2 (°C)
– Raumtemperatur : ta (°C)
– Austauschkoeffizient : K (kcal/h × m2 × °C)
– 1,2 : Sicherheitskoeffizient für unsere Fertigungstoleranzen und die Schwankungen der Netzspannung
Pth = (S × (t2 – ta) × K × 1,2) ÷ 860
Austauschkoeffizient K als Funktion der Windgeschwindigkeit und der Dicke der Wärmedämmung :
—
—
—
a/ Berechnen der Wärmeaustauschfläche des Tanks :
Oberfläche eines zylindrischen Tanks :
– Oberfläche des Tanks : S (m2)
– Durchmesser des Tanks : ∅ (m)
– Höhe des Tanks : H2 (m)
S = (π × (∅² ÷ 4)) + (π × ∅ × H2)
Oberfläche eines rechteckigen Tanks :
– Oberfläche des Tanks : S (m2)
– Länge des Tanks : L (m)
– Breite des Tanks : l (m)
– Höhe des Tanks : H2 (m)
S = ((L + l ) × H2 × 2) + (L × l)
