Processer

Question 1

Beskriv hur en värmepump/kylanläggning fungerar samt hur det ser ut i ett pv-diagram

Answer 1

Hämtar värme vid en LÅG temperatur och avge vid en HÖG temperatur
–>
Arbetskrävande process

Question 2

Hur ser formeln för
värmefaktorn (värmepump) resp. köldfaktorn(kylanläggning)
ut?

Answer 2

Question 3

Vad är definitionen för kylprocesser?

Answer 3

Processer med syfte att skapa och bibehålla en temperatur lägre än omgivningens

Question 4

Förångningsprocessen dominerar “kylaproduktionen” , nämn olika områden:

Answer 4

• Livsmedelshantering
• Luftkonditionering, lokaler och fordon
• Industrin

Question 5

Vad är ett annat ord för en omvänd Joule-Brayton cykeln och vilka är des användingsområden?

Answer 5

“Kall-luft-cykeln”

• Användbar vid stora temp.förändringar, kryotekniska appliaktioner
• Luft förvätskning/seperation
• Kondensering av naturgas

OBS värmepumpar drivs också nästan alltid av en förångningsprocess!

Question 6

Hur ser en kompressordriven föråningsprocess ut?

Answer 6

Question 7

Hur ser T-s-diagram ut för en kompressordriven förångningsprocess ut?
Samt vad är sambandet mellan ec och ek?

Answer 7

Question 8

Hur ser ett P-h-diagram ut för en kompressordriven förångningsprocess?
​Samt vad är sambandet mellan ec och ek?

Answer 8

Question 9

Beskriv den 5 egenskaperna för ett strypförlopp

Answer 9

• Tillståndsförändring ej i jämvikt
• Isentalpisk (h = konstant)
• Irreversibelt förlopp
• Om man kunna ersätta med en turbin

– Isentropisk expansion (reversibel)
– Avge arbete som skulle kunna driva kompressorn – Större q2 (bättre köldalstring)

• Vinsten skulle dock vara liten och investeringen är inte motiverad

Question 10

Vilka är driftparametrarna för en kylprocesser?

Answer 10

• COP = Kyleffekt/ Tillfört Arbete= q2 /εc
  q2 =hd −ha, εc =hc −hd
  • Max mellan två temperatur nivåer ges av

Carnotcykeln:

COP2C=T2/ (T1−T2)

• Förångning/Värme upptag vid låg Temperatur
• Kondensering/Värme avgivning vid hög Temperatur
• Temperaturskillnad mot omgivningen!

Question 11

Nämn lite av köldmediers historia?

Answer 11

• CFC och HFC var vanliga köldmedier för 30 år sedan
• Mest kända som freoner
• Skadliga för ozonlagret
• 1987 kome n internationell överrenskommelse att förbjuda freoner

Question 12

Nämn 5 termodynamiska egenskaper som köldmedier har

Answer 12

– Kokpunkt något under T2, kalla temperaturen,så att den kokar i

förångaren.

– Högt förångningsvärme så att den tar upp mycket värme

– Relativt hög densitet i gasform - begränsar storlek, ger bra värmeöverföring

– Hög kritisk temperatur

– Låg viskositet (lättflytande)

Question 13

på vilka sätt kan kokpunkten och densiteten styras m ha trycket i köldprocessen?

Answer 13

• Trycket bör vara högre än omgivningen för att undvika läckage
• Trycket bör vara rimligt för att undvika höga komponentkostander (>30bar)

Question 14

Inom processförbättring pratar man om “Regnerativ värmeväxling”
vadd innebär det?

Answer 14

• Underkylning av vätskan med lågtrycksånga
• Ökar köldalstringen
• Men även kompressorarbetet ökar
• Inte självklart att det leder till bättre verkningsgrad

Question 15

Kompressioin i två steg med mellan kylning är en processförbättring, men nämn 3 orsaker vad det innebär?

Answer 15

• Reducerar arbetsbehov vid stor kompressionsförhållande
• Kombineras med tvåstegsstrypning
• Bildade ångan i första strypningen förs direkt till andra kompressorn och kompressorarbete sparas

Question 16

Vad är syftet med förbränningsanläggningar?

Answer 16

Att omvandla den kemiska energin i ett bränsle till värme

Question 17

Vad hände rmed värmen i en förbränningsanläggning?

Answer 17

• Värmen kan utnyttjas direkt, vilket är vanligast i mindre anläggningar (t.ex. Chalmerspannan).
• Värmeenergin kan omvandlas till el.
• Vid elproduktion finns spillvärme kvar, vilket kan användas till t.ex. fjärrvärme.

Question 18

Vilken cykel har gasformiga bränslen?

Answer 18

Joule/Brayton-cykeln, dvs gasturbin

Question 19

Vilken cykel har fasta bränslen (kol/biomassa)

Answer 19

Rankine-cykeln, dvs ÅNGKRAFTVERK

Question 20

Varför kombinerar man en Joule/Bryton-cykel och en Rankine-cykel?

Answer 20

för att maximera verkningsgraden sk gaskombi

Question 21

Hur ser en gasturbins process ut och hur ser p-v-diagramet och T-s-diagram ut?

Answer 21

Question 22

Hur ser en ångkraftverks T-s diagram ut och dess process-karta?

Answer 22

Question 23

Vilka är det vanligaste panntyperna?

Answer 23

• Pulver panna
• Fluidiserade bäddpanna
• Rostpanna

Question 24

Beskriv de tre olika panntyperna;
-Pulverpannas
-Cirkulerande fluidiserad bäddpannas
-Rostpannas
bränsle och storlek

Answer 24

Pulverpanna- Pulviserat kol - ca 1 GW el
Cirkulerande bäddpanna- Flexibelt tex kol, träflis - upp till 500 MW el
rostpanna-Flexibelt tex biomassa och sopor - upp till 200MW värme

Question 25

Vad har ångkraftverket för komponeneter?

Answer 25

Bränsletillförsel
luftförvärmare

Brännare
Förbränningsrum
matarvattenpump
Ångturbin
Kondensor

Question 26

De tre motorerna

Answer 26

Question 27

Joule/Brayton

Answer 27

Question 28

Otto och Diesel

Answer 28

Question 29

Carnotcykeln

Answer 29

En carnotcykel ser inte ut som en värmepumpscykel utan den går endast mellan två temperaturer. Carnotverkningsgraden är alltså den termiska verkningsgraden för en reversibel process där värme endast tillförs vid temperaturen T1 och endast bortförs vid temperaturen T2.

Carnotprocessen sker i det fuktiga området och den högsta temperaturen i cykeln är därmed 40 grader.