Titel: [MAYDELL, Graphische Berechnungstafel zur Berechnung des Kälteverlustes beim Trocknen und Kühlen der Frischluft.]
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1931, Band 346 (S. 81–82)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj346/ar346017

Graphische Berechnungstafel zur Berechnung des Kälteverlustes beim Trocknen und Kühlen der Frischluft.

Von Adolf Baron Maydell, Düsseldorf.

Zur Vereinfachung der Berechnungen von Kühlanlagen dem NH3 Kompressions-System habe ich eine Reihe graphischer Berechnungstafeln zusammengestellt, die dazu dienen sollen, eine schnelle überschlägliche Berechnung oder eine Kontrolle genauer Berechnung ausführen zu können. In der Literatur sind die Werte, die man bei der Berechnung von Kühlanlagen benutzt, zum größten Teil in Form von Tabellen gegeben und sind dabei für bestimmte Werte einer Größe die entsprechenden Werte der anderen Größen ermittelt. Wenn man also mit Zwischenwerten rechnen muß, so ist es erforderlich, rechnerisch eine Interpolation vorzunehmen. Beim Rechnen an Hand meiner Diagramme ist eine derartige Interpolation nicht erforderlich, da man für jeglichen Zwischenwert schon gleich den entsprechenden Wert der andern Größe finden kann. Bei der Bestimmung des Kältebedarfes zum Trocknen und Kühlen der Luft, der Kälteleistung eines Kubikmeters Ammoniak und des mittleren indizierten Druckes muß man eine Reihe arithmetischer Rechnungen mit den Werten, die in den Tabellen enthalten sind, ausführen. Da aber diese Werte in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen, so kann man Kurven konstruieren, die die Veränderung dieser Größen in Abhängigkeit von den andern darstellen. Wenn man noch in die Tafeln Hilfslinien einzeichnet, die den Resultaten bestimmter arithmetischer Berechnungen entsprechen, so kann man sofort an Hand der Tafeln die Resultate ablesen.

Untenstehend wird die Tafel zur Berechnung des Kälteverlustes beim Trocknen und Kühlen der Frischluft erläutert.

Auf die andern Tafeln, die mir auch als sehr gute Hilfsmittel zur Kontrollrechnung gedient haben, jedoch speziell nur für Kälteingenieure von Interesse sein würden, sei bloß an dieser Stelle hingewiesen.

Bei der Bestimmung des Kälteverlustes, der durch Trocknen der Luft entsteht, muß man zuerst die Feuchtigkeitsmenge, die im Luftkühler zu kondensieren ist, und dann die Anzahl Kalorien, die zur Kondensation erforderlich sind, bestimmen. Bei der Berechnung muß man die Differenz zwischen der Feuchtigkeit in Gramm pro 1 cbm, der Frischluft und der zulässigen Feuchtigkeit in Gramm pro cbm, der gekühltenLuft im Kühlraum bestimmen. Diese Differenz muß man multiplizieren mit der Anzahl Kalorien, die beim Kondensieren von 1 g Wasser also 0,61 Gal. entzogen werden müssen. Um diesen Rechnungsgang zu vermeiden und um für jede beliebige Lufttemperatur im Kühlraum bei beliebiger Temperaturdifferenz der Luft die entsprechenden Resultate in Kalorien pro cbm zu erhalten, habe ich die Tafel 1 zusammengestellt.

Textabbildung Bd. 346, S. 81

Die Kurven stellen dar die Veränderlichkeit des Wassergehaltes pro 1 cbm Luft in Abhängigkeit von der Temperatur bei bestimmter relativer Feuchtigkeit. Die Temperaturen sind auf der Abzissenachse abgelegt. Die Zahlenwerte des Wassergehaltes spielen keine Rolle und sind daher auf der Ordinatenachse, auf der sie zur Konstruktion der Kurve abgetragen wurden, nicht angegeben. Zur Bestimmung der Anzahl Kalorien, |82| die einem Kubikmeter Luft entzogen werden müssen, um das gewünschte Trocknen der Luft, durch Kondensation des entsprechenden Wassergehaltes, zu bestimmen, ist die Hilfslinie für Kondensation eingezeichnet Und die Werte für Kalorien pro cbm auf der Abzissenachse eingetragen. Der Rechnungsgang sei erläutert durch folgendes Beispiel:

Nehmen wir an, daß die Temperatur der Außenluft 25° C, die relative Feuchtigkeit der Außenluft 80 % betrage, und daß in der Kammer eine Temperatur von – 7° C, eine relative Feuchtigkeit von 70 % herrschen muß. Die Entfernung von der Abzissenachse desjenigen Punktes auf der Kurve für 70 % relative Feuchtigkeit, der – 7° C entspricht, trage man vom Punkte auf der Kurve der relativen Feuchtigkeit 80 %, der der Temperatur + 25° C entspricht, nach unten parallel zur Ordinatenachse ab. Somit bekommen wir die Differenz des Wassergehaltes in Gramm pro cbm, der kondensiert werden muß, und wenn wir aus dem Punkt, der dieser Differenz entspricht, eine Parallele zur Abzissenachse bis zur Hilfslinie für Kondensation ziehen, so können wir für diesen letzten Schnittpunkt den Wert 10 Kalorien, der das Produkt des entsprechenden Wassergehaltes in Gramm pro cbm mit dem Wert 0,61 Kalorien pro kg darstellt, ablesen.

Bei der Bestimmung des Kälteverbrauches zum Kühlen der Außenluft muß berücksichtigt werden, daß die Luft den Luftkühler in gesättigtem Zustande mit 100 % relativer Feuchtigkeit verläßt. Diese Luft muß jedoch in der Kammer eine bestimmte Temperatur bei ungesättigtem Zustande betragen. Daher ist es nötig, die Luft zu unterkühlen, d.h. bis zu derjenigen Temperatur abzukühlen, bei der die Luft diejenige Wassermenge in gesättigtem Zustande enthält, die dergewünschten relativen Feuchtigkeit bei der erforderlichen Kammertemperatur entspricht. Diese Temperatur, bis zu der man die Luft unterkühlen muß, kann man auch leicht aus dem Diagramm bestimmen. Wenn wir zu unserm Beispiel zu rückkehren und aus dem Punkt auf der Kurve für 70 % relative Feuchtigkeit, die der Temperatur – 7° C entspricht, eine Parallele zur Abzissenachse bis zur Kurve für 100 % relativer Feuchtigkeit ziehen, so erhalten wir in diesem Schnittpunkte die Unterkühlungstemperatur von – 12° C, denn die parallelen Linien zur Abzissenachse sind Linien konstanten Wassergehaltes in Gramm pro cbm. Wenn wir jetzt diese; Temperatur ermittelt haben, so brauchen wir nur die Differenz der Außentemperatur und der Unterkühlungstemperatur, also

+ 25° C – (– 12° C) = 37° C

festzustellen. Der weitere Rechnungsgang ist jetzt! folgender:

Die spezifische Wärme von Luft beträgt 0,31 Cal., somit muß man mit diesem Wert die Temperaturdifferenz multiplizieren. Zu dem Zweck ist die Hilfslinie für Kühlung eingetragen. Man! muß auf der Hilfslinie für Kühlung den Wert auf der Abzissenachse bestimmen, der der Temperaturdifferenz von 37° auf der Ordinatenachse entspricht, also 11,6 Cal. Somit können wir jetzt den Gesamtkälteverlust durch Trocknen und Kühlung der Luft mit 10 Cal. pro cbm und 11,6 Cal. pro cbm zusammen 21,6 Cal. pro cbm erhalten. Diese Zahl Kalorien pro cbm muß man mit dem Rauminhalt der Kammer, ausgedrückt in cbm. multiplizieren. Dieser Kälteverlust bezieht sich auf eine einmalige Lufterneuerung und muß, wenn man den gesamten Kälteverlust in 24 Stunden bestimmen will, noch mit der Anzahl der Lufterneuerungen pro 24 Stünden multiplizieren.

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