Come Calcolare Il Vapore Prodotto?

[Valle1975]

Salve, ho questo problema che non riesco a risolvere.

Abbiamo una centrale termica alimentata a Gas metano da 5.000 Kw di potenza nominale e rendimento del 85%, che scalda olio diatermico per la successiva trasformazione di acqua in vapore saturo a 13 atm (190°C).

Conoscendo il solo consumo di metano (giorno,mese,anno) come posso quantificare quanti Mc ( o Kg/ora) produce in media il mio impianto ??

Lo scambiatore di calore è da 6.000 Kw.

A disposizione per fornirvi qualunque eventuale dato mancante per risolvere il "quesito".

Aspetto vs. cortese aiuto.

Saluti.

[del_user_56966]

Secondo me devi solo utilizzare un misuratore di portata vapore quello più economico

che mi ricordo è quello a disco calibrato, da qualche parte devo avere anche il programma di calcolo del dP...

[Valle1975]

Grazie per la risposta, ma purtroppo devo dare questo valore per lunedi', per cui non ho il tempo materiale per acquistare e installare dei componenti per la misurazione.

Ma c'è qualche formula matematica per ottenere il valore almeno indicativo??

Grazie, saluti.

[bellcar]

per un calcolo preciso occorrono molti dati, per una valutazione di massima si puo' fare:

1 t di vapore richiede 600-650.000 kcal.

rendimento di caldaia 85 %,rendimento complessivo evaporatore 90% , arrotondiamo un rendimento totale del 75%.

ogni mc di metano produce circa 8800-9000 kcal teoriche che con il rendimento diventano 6800 utili.

pertanto per produrre 1 t di vapore occorrono circa 650.000/6800=96 mc di metano.

Ripeto sono calcoli spannometrici, non conosco la temperatura dell' acqua di alimento, se si recuperano le condense, i rendimenti dell' evaporatore e le perdite .

saluti bellcar

[SimoneBaldini]

diagramma mollier

il valore che dai di 190°C e 13 bar è sulla curca quindi dovresti essere piu' preciso poichè cambia parecchio per esempio se fosse 12,5bar è completamente evaporato ma a 13 teoricamente no.

comunque acqua ingresso 20°C 1bar H= 82kJ/kg

vapore 12,5bar 190°C H=2785kJ/kg

dH=2700kJ/kg arrotondando

potenza 5000x85%x90%(perdite varie ecc..)=3825kW/2785kJ/kg=1.3734 kg/s x 3600=4944kg/h circa 5 ton/h

Questo è quanto di da la tua caldaia, conoscendo i mc di metano:

mc x 34300 kJ/mc (PCI metano)= calore in kJ

calore / 5000 kW = tempo in seconi

tempo x 1,3734 kg/s = vapore prodotto in kg.

Modificato: 13 novembre 2009 da SimoneBaldini

[Valle1975]

Un grazie infinito a tutti per la risposta chiarissima...

X Simone Baldini

a questo punto, pero' , mi domando perchè , facendo i tuoi calcoli mi risulta una produzione media di 3,3 tonnellate ora, e mettendo i dati di solo una caldaia da 3.488 Kw nominali dovrebbe produrmi 3,9 tonnellate di vapore all'ora, invece provando praticamente a lasciare accesa solo questa caldaia, non riesce a tenermi la pressione a 12.5 bar?

Ti allego i dati ottenuti con i tuoi calcoli:

Metri cubi Gas Metano (consumo orario attuale 307 mc)

Entalpia acqua 80°C in ingresso 350 kJ/kg (è giusto?)

Entalpia vapore 12,5 bar 190°C 2785 kJ/kg

Differenza entalpia Dh 2435 kJ/kg

Rendimento Caldaia 85%

Rendimento Scambiatore 90%

Potenza nominale Centrale termica 3488+2325 KW

PCI Metano 34300 (io ho anche il PCS reale, non devo usare quello?? ho visto che il valore è molto diverso 38.200 circa.)

dalla tua formula:

Produzione oraria vapore massima (caldaia grande da 3488 Kw): 3,94 ton qui nella tua formula ci andava il Dh, o proprio l'entalpia del vapore a 190°c?

Produzione oraria vapore usando 307mc di gas metano: 3,31 ton

Di conseguenza con la caldaia "grande" adesso che sto consumando 307 mc/ora, puo' supportarmi tranquillamente tutto il carico , invece la caldaia va a pieno regime, ma non riesce a tenermi i 12,5 bar richiesti.

Dove ho sbagliato nei calcoli?

Grazie infinite alla vs. cortesia e disponibilità e scusate se ho scritto delle corbellerie.

Modificato: 17 novembre 2009 da Valle1975

[Valle1975]

in aggiunta al post precedente, ho notato che nel calcolo della produzione di vapore dai Mc di metano usati, viene riproposta la potenza nominale, sbaglio o forse bisogna considerare anche li il valore ottenuto incluse perdite e rendimenti, come nella formula precedente per ottenere le tonnellate di vapote producibili dalla caldaia ogni ora??

Grazie, saluti.

[SimoneBaldini]

Sei sicuro che stia bruciando per una potenza di 3488kW, controlla il consumo al contatore e calcola la potenza istantanea,alle volte il bruciatore è sottocaricato? Comunque tieni conto che i rendimenti sono teorici poi bisogna vedere quelli effettivi a seconda del tuo impianto.

E' corretto il pci e non il pcs.

E' corretta la potenza al focolare e non la utile dato che stiamo calcolando il tempo di funzionamento della caldaia a carico massimo su valori di pci senza rendimenti naturalmente.

Modificato: 17 novembre 2009 da SimoneBaldini