Warmte toevoegen voor verdamping

Emma stelde deze vraag op 23 maart 2023 om 11:41.

Hoii,

Voor een opdracht ben ik bezig met een warmtewisselaar. Hierbij komt stoom binnen wat de warmtewisselaar verlaat als condens. De verse voeding is van te voren al verwarmd tot de verdampingstemperatuur van het product. Maar om het product blijvend te verdampen moet het product op de verdampingstemperatuur blijven en moet er dus blijvend warmte toegevoegd worden. 

Welke formule heb ik nodig om te kunnen bepalen hoeveel warmte nodig is om een product voor een bepaalde tijd op een temperatuur te houden. 

Reacties

Theo de Klerk op 23 maart 2023 om 12:11
In theorie  Q = m c ΔT  als alleen de damp afkoelt of  C ΔT als ook een deel van de wisselaar koelt. Hoe groot C of ΔT zijn is niet zomaar aan te geven: je zult moeten meten hoeveel de temperatuur bij binnenkomst blijkbaar daalt en daarvoor corrigeren om het product op temperatuur T te houden.
Jaap op 23 maart 2023 om 14:22
Dag Emma,
Als ik het goed begrijp,
a. is de 'verse voeding' al op de 'verdampingstemperatuur' gebracht voordat de verse voeding in de 'warmtewisselaar' komt;
b. verdampt er in de warmtewisselaar 'iets' (bij voorbeeld water) uit de verse voeding en ontstaat zo het 'product' uit de verse voeding;
c. moet de voor de verdamping benodigde warmte worden geleverd doordat stoom in de warmtewisselaar condenseert tot vloeibaar water, terwijl de temperatuur in de warmtewisselaar constant blijft zodat ΔT=0;
d. wil je de hoeveelheid warmte berekenen die in een zekere tijd nodig is om de temperatuur van het product in de warmtewisselaar constant te houden.

Als dat klopt…
De warmte die nodig is om de temperatuur constant te houden, is in eerste aanleg gelijk aan de warmte die nodig is om de gewenste hoeveelheid 'iets' te verdampen.
Deze hoeveelheid warmte is de massa (in kg) van de hoeveelheid 'iets' die in de bewuste tijd verdampt maal de zogeheten 'verdampingswarmte' (in joule per kg van het verdampende 'iets').
De verdampingswarmte hangt af van de soort stof die verdampt ('iets'=water?) en de temperatuur waarbij de verdamping plaatsvindt. De waarde van de verdampingswarmte van water bij verschillende temperaturen is op het internet te vinden.

Om de temperatuur constant te houden, kan het verder nodig zijn om warmte-verliezen naar de omgeving te compenseren door extra condensatie van stoom. Dat hangt af van de warmte-isolatie van de warmtewisselaar en de omgevingstemperatuur.
Het is ook mogelijk dat bepaalde bestanddelen van de verse voeding in de warmtewisselaar een (chemische) verandering ondergaan. Als dit enige warmte kost, moet het worden gecompenseerd.
Hopelijk helpt dit.
Groet, Jaap

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Ariane heeft zesentwintig appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Ariane nu over?

Antwoord: (vul een getal in)