ervaringen met condensor

Ja, maar dat zou je ook met de hand uit kunnen rekenen toch? Ik wil er wel een gooi naar doen hoor. Welke schets kan ik gebruiken voor de opzet? Het zat even op zich laten wachten maar het lijkt me wel leuk om inzichtelijk te maken
 
Bij wanddiktes van rond de 0.4~0.5 mm, maakt de warmtegeleidingscoëfficiënt een ene bal meer uit....
Wat véél belangrijker is, is dat condenserende vloeistoffen (en zeker water) mechanisch behoorlijk "gewelddadig" kunnen zijn voor metaal-oppervlakken, en eventuele corrosiviteit komt daar nog eens extra overheen.

RVS is gewoon een goede keus, niet wakker van liggen.

Groet, Bert
 
tekening van 7 feb.
lengte van de pijpjes tussen de pijpplaten 116 mm
pijpjes RVS 3 mm uitw, 2.2 inw.
stoom komt bovenop de condensor binnen (ergens in de midden)

door de pijpjes gaat buitenwater met een volume van 825 gr / minuut en gaat in 4 bundels door de condensor heen (onder eerst)
die hoevelheid komt naar wat ik heb begrepen uit het volgende berekening

2 stoommachines trekken uit de ketel 24.4 gr water per minuut
1 hulp pomp ook nog eens 2.2 gr/min
enthalpie van stoom bij 3 bar is 653 cal/gr
benodigde warmte 26.6 x 653 = 17370 cal/min
waarvan er 5% omgezet wordt in energie
de rest 16500 cal/min moet worden weggekoeld.

is nu een koelend oppervlak van 56 pijpjes ø3.0 en lang =612cm² voldoende
(ik houd het oppervlak van de pijpplaten maar even buiten de berekening zou iets van 30 extra kunnen zijn)
 
Dat is toch behoorlijk wat water....

Normaal gesproken gaat het om het volgende... als je 24 gram stoom wegkoelt (terugcondenseert) warm je daarmee 24 gram koelwater ongeveer 20 graden op. (vuistregel: verdampings/condensatiewarmte van water is ongeveer 20 x de soortelijke warmte) Je hebt dan condensaat van net op de condensatie/kooktemperatuur.
Verder hoef je het niet te koelen, sterker nog, je WILT het niet veel verder koelen want het moet alleen maar weer in de ketel verder opwarmen.

Nu is het laatste wat je wilt, dat je koelwater zover opwarmt dat er geen effectieve warmteoverdracht meer plaats vind, maar ik denk dat een temperatuurstijging van pak-hem-beet 5 graden best wel acceptabel is, en dat zou betekenen dat je voor iedere gram stoom ongeveer 4 a 5 gram water nodig hebt.
Volgens mij gaat je condenser prima koelen met ongeveer 125 gram water per minuut, en heb je dan condensaat van nét onder de kooktemperatuur.

Je rekenfout zit hem in dat je rekent met de totale enthalpie van stoom bij 3 bar, maar rekent alsof je naar nul graden toe moet, en alles via de condnsor....
Je moet eerst de verwachtte enthalpie na de machine bepalen (dat is stoom van plm atmosferisch en hoe heet???? en daarna de gewenste enthalpie van het condensaat te bepalen. Het verschil daartussen is ongeveer wat je weg moet koelen.

Groet, Bert
 
Ik (tenminste mijn rekenvoorbeeld) ga(at) er van uit dat er een vacuüm is in de condensor en je dus tot een graad of 45 (kookpunt van water bij 0.1bar) zal moeten terugkoelen.
 
Laat dat vacuum maar uit je hoofd, en zeker zo diep....

Want er gaan dan een heleboel dingen veranderen: het benodigde oppervlak word VEEL groter (waar weinig stoom per cm3 is kan ook maar weinig warmte overgedragen worden)
Het volume van de afgewerkte stoom leiding en van de condensor loopt gigantisch op (het volume van 1 gram stoom bij 1 bar is 1.7 liter, maar bij 0.1 bar is dat?????)

Ik denk dat het verreweg het verstandigste is om uit te gaan van een atmosferische condenser, en terugkoelen tot net volledige condensatie (dus net geen stoompluim meer uit de vents), dan ben je ook veel minder vermogen kwijt aan je hulp pomp.

Want op die kleine schaal is het extra verbruik van hulppompen groter dan de rendementsverbetering door vacuumcondensatie.

Groet, Bert
 
Laat dat vacuum maar uit je hoofd, en zeker zo diep....

Het ging over de berekeningen, niet of het ook haalbaar zou zijn.
Ik heb een pomp bedacht om het condens uit de condensor naar een filterbak te pompen.
Als er geen water is zal hij lucht zuigen.
Verder heb je natuurlijk dat als je stoom afkoelt, je vanzelf al vacuüm krijgt.

Eerst maar alles bedenken en dan bedoel ik de afmetingen.
Dan kan ik een plaats bepalen aan boord en de spanten daarop pas maken.
Daarna kan ik verder met de romp.
2 machines moet ik nog voor zeker de helft maken en de pompset geheel, daarna nog een ketel en brander en pas daarna kan er getest gaan worden en zal blijken hoever de manometer linksom wil.
 
Het ging over de berekeningen, niet of het ook haalbaar zou zijn.
Ik heb een pomp bedacht om het condens uit de condensor naar een filterbak te pompen.
Als er geen water is zal hij lucht zuigen.
Verder heb je natuurlijk dat als je stoom afkoelt, je vanzelf al vacuüm krijgt.

Eerst maar alles bedenken en dan bedoel ik de afmetingen.
Dan kan ik een plaats bepalen aan boord en de spanten daarop pas maken.
Daarna kan ik verder met de romp.
2 machines moet ik nog voor zeker de helft maken en de pompset geheel, daarna nog een ketel en brander en pas daarna kan er getest gaan worden en zal blijken hoever de manometer linksom wil.

Dat bedoel ik dus: dat gaat allemaal helaas NIET gebeuren....
Met die pomp maak je geen vacuum, hoe leuk je die ook ontwerpt.
Met afkoelen van stoom, maak je OOK geen vacuum (kan wel, maar uitsluitend onder nauw gedefinieerde omstandigheden die tijdens bedrijf absoluut niet gaan voorkomen). Maar ondertussen reken je er wel mee, en ontwerp je dus veel te grote condensatie oppervlakten en veel te grote koelwater flow.
Met een mechanische pomp een vacuum maken, tsja, het kan wel, als je onbeperkt aandrijfvermogen hebt, maar het is asoluut onrendabel (jouw twee Stuarts leveren samen niet voldoende vermogen in ieder geval).
Dan maak je meer kans met een ejector-cascade, maar die verbruiken ook weer een hoop stoom.

Met een atmosferische condensor bespaar je je een onnoemelijke hoeveelheid ellende met condensaatpompen, sterker nog, als je het een beetje handig aanpakt, heb je niet eens een condensaatpomp nodig (of een heel kleintje), dan regelt het systeem zichzelf.

Groet, Bert
 
1.Met die pomp maak je geen vacuum,
2.Met afkoelen van stoom, maak je OOK geen vacuum
3. Maar ondertussen reken je er wel mee, en ontwerp je dus veel te grote condensatie oppervlakten en veel te grote koelwater flow
4. maar het is asoluut onrendabel
5.Met een atmosferische condensor bespaar je je een onnoemelijke hoeveelheid ellende

Bert, bedankt voor de reacties.
Ik heb wel wat opmerkingen over dit geheel.

1. nee je onderhoudt een vacuüm, want lucht afkoelen geeft geen condens en dus geen kleiner volume, daarom zal je na verloop van tijd geen vacuüm meer overhouden, dus moet je de lucht weg pompen.(het heet ook niet voor niets een (natte) luchtpomp)
En lucht krijg je (onder andere) in stoom door lekke pakkingdrukkers in de machine.
Verder komt er lucht vrij uit vers toegevoerd ketelwater als dat gaat koken en dat gaat met de stoom mee de machine in.
Zou je geen lucht krijgen, zou je bij een injectie condensor alleen maar met een waterpomp alle water uit de condensor moeten houden, de stoom zorgt zelf dat er water wordt aangezogen om te koelen.
Omdat je minder water toelaat dan de stoom kan aanzuigen (met 1 liter water kan je vele liters stoom condenseren), krijg je meer onderdruk.
2.Waarom trekt mijn ketel als die onder de 100° komt, zich dan helemaal vol met voedingwater dat hij zelf uit de voorraadtank trekt?
Niet omdat kaboutertjes dat voor mij doen, maar door een drukverschil dat ontstaat bij condenseren van stoom.
In de volksmond heet een lagere druk in de ketel of condensor dan de omgevingsdruk een vacuüm.
Vul eens een plastic fles met een scheut stoom, draai de dop erop en kijk wat er gebeurt, die wordt zo plat als een bierviltje. (door VACUÜM !)
3.Ik probeer iemands ideeën na te doen, alleen zijn die niet volledig beschreven en dus zit ik voor de helft te gokken.
Ik ben opzoek naar een voorbeeld berekening;
ik heb zoveel calorieën per minuut aan de ene kant van RVS pijpjes en aan de andere kant koelwater met een bepaalde doorstroom verversing, om die calorieën op te eten.
hoeveel oppervlak pijpjes is nodig en hoeveel moet er vers water door gepompt worden.
Als nu iemand die berekening kan geven, rekeninghoudend met de "overgangs weerstand" (soortelijke warmte en geleidingswarmte) van stoom naar rvs, door rvs en van rvs naar water.
Dan kan ik weer verder.(mijn natuurkunde is te ver weggezakt om dat alles zelf te ontdekken)
4. Hoe kan je dat zeggen als je niet aangeeft hoeveel energie nodig is om wat te doen en wanneer?
Mij maakt het niet uit of ik 1 liter wasbenzine per dag verstook of per ochtend.
5.En hoe groot moet die dan zijn en waar baseer je die afmetingen op?
 
Harm, ik bedoel dit niet flauw, en ook niet neerbuigend.
Maar ik heb "wel eens" een stoominstallatietje na moeten lopen op hoe een en ander functioneerde (ieder schip waar ik voor het eerst dienst op ging doen), en ik heb ook "wel eens" een stoomsysteem in bedrijf gehouden....

Als het allemaal zo makkelijk was, dan had ik je dat echt verteld.
Je maakt een paar denkfouten.

1 Zal beginnen met nummer een: Ik zeg net, dat condenserende stoom uitsluitend een vacuum creeert bij omstandigheden die tijdens normaal bedrijf niet voorkomen. Jij komt gelijk met dat je ketel zich helemaal volzuigt bij het afkoelen, en BINGO.... afkoelen is voor een ketel niet "normaal bedrijf"....
Ik weet hoe je een vacuum in een condenser onderhoud, en ik weet dat als je de luchtinbreuk weet te voorkomen (niet beperken, maar absoluut voorkomen), dat het dan allemaal reuze meevalt....
Maar jij wilt twee compound machines en een worthington er op aansluiten....
De beste manier om helemaal zeker te zijn dat je lucht mee de condenser krijgt, is het vacuum van de condenser te laten trekken aan ruimtes waar zuigerstangglands zitten (al je lagedruk cylinders geven met 100% zekerheid lucht mee).
En je hebt echt maar een afschuwelijk klein luchtlek nodig om het gehele idee van een vacuumcondenser al te laten mislukken.

2 door het condenseren van stoom, verklein je een volume. Dat is iets HEEL anders dan een vacuum maken. Een vacuum maak je pas door middel van volumeverkleining, als die volume verkleining van een medium plaats vind in een hermetisch afgesloten ruimte.
In ALLE andere gevallen kun je een vacuum uitsluitend maken of onderhouden door (een bepaald, of alle) medium te verwijderen, sneloler dan het vrij toe kan stromen!
De eerste situatie is op een afkoelende ketel van toepassing, de laatste situatie is op een condenser in bedrijf van toepassing. Het condenseren van stoom creeert dus GEEN vacuum!+

3 de berekening van de benodigde watervolumes is simpel, da's spelen met de soortelijke warmtes en enthalpieen. De berekeningen van de oppervlaktes, ligt wat lastiger, daarvoor heb je domweg tabellen met warmteoverdrachtsco"efficienten, doorlaatcoefficienten etc etc nodig of je moet je eigen metingen doen met proefopstellingen. Iedere warmtewisselaarfabrikant heeft de beschikking over dat soort gegevens, maar of ze ze vrijelijk delen, weet ik niet. Ik heb ze nooit boven water gekregen, van Bloksma kreeg ik bijvoorbeeld standaard te horen: "geef maar het weg te koelen vermogen en de gewenste delta-T, dan rekenen wij de rest wel voor je uit".

4 dat volgt heel simpel uit het feit dat een gas verpompen door er aan te zuigen ALTIJD onrendabel is vanwege de volumevergroting die volgt uit de drukverlaging. Het is de reden waarom meertraps-compressors rendabeler zijn als enkeltraps: Je bent exact even veel energie (zonder verliezen) kwijt om een volume van 1 liter te vacumeren naar 0.1 bar, als dat je kwijt ben om datzelfde volume enkeltraps op te pompen naar 10 bar terwijl ik in geval 2 tien keer zoveel lucht verplaats.
Ofwel: vacuum trekken door gas te verplaatsen is uitermate onrendabel.
Beter is een vacuum onderhouden door toetreden van gas te vermijden, maar dat is nu juist onmogelijk met een zuigerstoommachine

5 Heel ruw kun je stellen, dat vergeleken met een condensor werkend met stoom van 0.1 bar/45 graden en een buitenwater temperatuur van 20 graden, een atmosferische condenser eerst al een tien keer zo klein oppervlak kan hebben omdat de stoom 10 keer zo dicht is, en daarnaast ook nog eens een delta-T heeft die bijna 4 keer zo groot is.
Hij kan dus FLINK kleiner, maar hoeveel kleiner kan ik je vanaf hier niet zeggen.
Ik kan je een "orde van grootte" geven door te zeggen dat ik 1900 kW aan rechtsstreekse stoomproductie weg kon koelen in een butterheater met een oppervlakte van (naar schatting) 3 m2 en die heater had ongeveer het formaat van twee attache-koffertjes
De dumpcondenser was maar de helft zo groot, absoluut atmosferisch en kon 1000 kW aan bij een koelwatertemperatuur van 32 graden....

Groet, Bert
 
Als het allemaal zo makkelijk was, dan had ik je dat echt verteld.

14263.jpg


Weer een wiel dat ik moet gaan uitvinden.

Leuk "geen bouwpakket" :yes:

aan de slag, je ziet tzt wel of het gaat werken. :banana:
 
Volgens mij gaat je condenser prima koelen met ongeveer 125 gram water per minuut, en heb je dan condensaat van nét onder de kooktemperatuur.

Weer wat verder na opzoek- en rekenwerk.
Heel simpel gedacht krijg ik het volgende.
gegeven
16450 cal per minuut heb ik
stel dat ik mijn koelwater van 15° opwarm naar 45°, dan kan ik daar per gram water 30 calorieën in kwijt lijkt me.

16450/30=548 gram water is dan nodig.

zou ik het geheel opwarmen tot 90° is daar nog altijd 219 gram water voor nodig.

Ik ben nog aan het knoeien met warmte overdracht en het probleem van stoom naar RVS is het niet.
Door het betrekkelijk kleine temperatuur verschil aan de waterzijde is die kant maatgevend.
Ik kom met mijn huidige idee van condensor uit op een factor 12 te groot.

Ik worstel weer verder.
 
Ik ben nog aan het knoeien met warmte overdracht en het probleem van stoom naar RVS is het niet.
Door het betrekkelijk kleine temperatuur verschil aan de waterzijde is die kant maatgevend.

Dat is het probleem, het bepalen van de juiste warmteoverdrachtscoëfficiënt. Voor de waterkant is die het gemakkelijkst, maar je moet wel de juiste benaderingsformule zien te vinden voor laminaire of turbulente stroming (hangt af van Reynolds getal, ik vermoed laminair). Wij gebruikten daar altijd de VDI Wärmeatlas voor, maar die is wat aan de prijzige kant. Ik zal eens zoeken of ik een redelijke benadering kan vinden.

Groet,

Ad
 
Harm,

ik heb vanmiddag eens een beetje zitten spelen met een condensor die ik nog had liggen.
Puur als info, en ter lering.

Ik ben namelijk bezig met het maken van een atmosferische stoommachine, ofwel de stoomdruk is zo goed als afwezig, de machine werkt net omgekeerd, door de stoom af te koelen creëer je een luchtledig en de buitenluchtdruk duwt de zuiger naar beneden.

Middels een balansarm en een contra gewicht iets zwaarder dan de stoomzuiger wordt de stoomzuiger uit de cilinder getrokken.

tot zo ver het intro....

Ik heb veel moeite om het vacuum lang genoeg vast te houden, een en ander gebeurd zo snel dat de machine (houten frame) staat te dansen op de werkbank als koud water de stoomruimte binnenkomt om de stoom af te koelen.

Maar terug naar vanmiddag,
Ik heb lang geleden een condensor/voorverwarmer gemaakt van koper buis 28mm pakweg 8cm lang.
In het deksel een keerschot gemaakt zodat het "koel"water 2x door de pijpenbundel gaat.

Ik heb de ketel op gas opgestookt en alles met siliconen slangen aan elkaar geknoopt.
Ketel -> op bovenkant (inlaat) condensor, uitlaat -> vrije uitloop.
200cc injectie spuit op inlaat koelwater gezet en uitlaat koelwater naar een bakje water.

Door de zuiger van de spuit op en neer te bewegen pers/zuig ik koelwater door de pijpjes van de condensor heen.

Ik heb de condensor rustig laten opwarmen, totdat er stoom uit de uitlaat kwam, daarna direct mijn vacuümmeter er op gezet (siliconen slang er op schuiven) en de stoom toevoer dicht zetten.
Daarna de injectiespuit leeg gedrukt, paf, heel snel vloog de naald van de meter naar 40cm vacuüm.
Om daarna langzaam terug te lopen naar 0 omdat de siliconen slangen niet perfect luchtdicht afsluiten.

Dit gaf mij wel wat meer inzicht in het geheel.
Binnenkort ga ik eens proberen om deze opstelling te koppelen aan de atmosferische machine om te kijken of zo`n kleine condensor een 22mm zuiger over 8cm slag naar beneden kan krijgen.
Om zo te kijken of ik dat kreng van een machine aan de gang kan krijgen, want in het 1ste ontwerp loopt ie 2 slagen en dan stopt ie er mee.

Ik denk dat je natte luchtpomp een "key element" is om een goed vacuüm te onderhouden in je condensor.
 
John ik ben benieuwd naar wat je nog gaat tegenkomen.
Momenteel is de condensor op het solderen van het binnenwerk in de buis klaar.
Het tekenen aan de pompen ging me echter zo tegenstaan dat ik het andere project (zeegaand vrachtschip) heb opgepakt.

Hier onder nog plaatjes uit mijn bouwverslag van de baggermolen.

full


full


full
 
Laatst bewerkt door een moderator:
Back
Top