Processer Flashcards
Beskriv hur en värmepump/kylanläggning fungerar samt hur det ser ut i ett pv-diagram
Hämtar värme vid en LÅG temperatur och avge vid en HÖG temperatur
–>
Arbetskrävande process
Hur ser formeln för
värmefaktorn (värmepump) resp. köldfaktorn(kylanläggning)
ut?
Vad är definitionen för kylprocesser?
Processer med syfte att skapa och bibehålla en temperatur lägre än omgivningens
Förångningsprocessen dominerar “kylaproduktionen” , nämn olika områden:
- Livsmedelshantering
- Luftkonditionering, lokaler och fordon
- Industrin
Vad är ett annat ord för en omvänd Joule-Brayton cykeln och vilka är des användingsområden?
“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!
Hur ser en kompressordriven föråningsprocess ut?
Hur ser T-s-diagram ut för en kompressordriven förångningsprocess ut?
Samt vad är sambandet mellan ec och ek?
Hur ser ett P-h-diagram ut för en kompressordriven förångningsprocess?
Samt vad är sambandet mellan ec och ek?
Beskriv den 5 egenskaperna för ett strypförlopp
- 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
Vilka är driftparametrarna för en kylprocesser?
- 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!
Nämn lite av köldmediers historia?
- 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
Nämn 5 termodynamiska egenskaper som köldmedier har
– 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)
på vilka sätt kan kokpunkten och densiteten styras m ha trycket i köldprocessen?
- Trycket bör vara högre än omgivningen för att undvika läckage
- Trycket bör vara rimligt för att undvika höga komponentkostander (>30bar)
Inom processförbättring pratar man om “Regnerativ värmeväxling”
vadd innebär det?
- Underkylning av vätskan med lågtrycksånga
- Ökar köldalstringen
- Men även kompressorarbetet ökar
- Inte självklart att det leder till bättre verkningsgrad
Kompressioin i två steg med mellan kylning är en processförbättring, men nämn 3 orsaker vad det innebär?
- Reducerar arbetsbehov vid stor kompressionsförhållande
- Kombineras med tvåstegsstrypning
- Bildade ångan i första strypningen förs direkt till andra kompressorn och kompressorarbete sparas
Vad är syftet med förbränningsanläggningar?
Att omvandla den kemiska energin i ett bränsle till värme
Vad hände rmed värmen i en förbränningsanläggning?
- 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.
Vilken cykel har gasformiga bränslen?
Joule/Brayton-cykeln, dvs gasturbin
Vilken cykel har fasta bränslen (kol/biomassa)
Rankine-cykeln, dvs ÅNGKRAFTVERK
Varför kombinerar man en Joule/Bryton-cykel och en Rankine-cykel?
för att maximera verkningsgraden sk gaskombi
Hur ser en gasturbins process ut och hur ser p-v-diagramet och T-s-diagram ut?
Hur ser en ångkraftverks T-s diagram ut och dess process-karta?
Vilka är det vanligaste panntyperna?
- Pulver panna
- Fluidiserade bäddpanna
- Rostpanna
Beskriv de tre olika panntyperna;
-Pulverpannas
-Cirkulerande fluidiserad bäddpannas
-Rostpannas
bränsle och storlek
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
Vad har ångkraftverket för komponeneter?
Bränsletillförsel
luftförvärmare
Brännare
Förbränningsrum
matarvattenpump
Ångturbin
Kondensor
De tre motorerna
Joule/Brayton
Otto och Diesel
Carnotcykeln
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.
