Procestechnische constructies

0.2NS,onbalans0.150.1gelijkstroomtegenstroom0.05T 1 /T 2 = 21 ω10figuur 5.45de entropie toename als gevolg van een onbalans in capaciteitsstromen voor een gelijkstroom en eentegenstroom warmtewisselaarIn figuur 5.46 zijn de belangrijkste conclusies uit deze paragraaf nog een keer grafisch weergegeven.Aan de entropie toename door een onbalans in de stroming kan niets worden gedaan door deconstructie van de warmtewisselaar. Als de onbalans klein is, moet voor een bepaalde maat van dewarmtewisselaar worden gezocht naar het minimum in de entropietoename door wrijving en door dewarmteoverdracht. Vergroten van de warmtewisselaar leidt altijd tot een afname in entropiegeneratie, maar leidt door het toegenomen materiaalgebruik ook tot een hogere investering. In feitezou de entropietoename door de produktie van het materiaal moeten worden afgezet tegen deentropie toename door het functioneren van de warmtewisselaar over zijn levensduur om eenwerkelijk minimum te vinden. In de meeste situaties is dit in het ontwerpstadium echter onmogelijk.N S,∆TN S,∆PN S,ωverhouding tussenN S,∆T en N S,∆Pinvesteren in eengrotere warmtewisselaarfiguur 5.46overzicht van de entropie generatie in een warmtewisselaarprobleembenzeen wordt gebruikt in een proces voor het maken van een landbouwgif. Een pijp in pijp warmtewisselaar moet zo worden gedimensioneerddat het benzeen wordt opgewarmd van 24 °C naar 52 °C. Demassastroom benzeen is 1.26 kg s-1. Voor het opwarmen is waterbeschikbaar op een temperatuur van 94 °C. Selecteer een geschiktewarmtewisselaar en bepaal de noodzakelijke waterstroom.Stofwaarden benzeen:ρ = 869 kg m -3 , Cp = 1780 J kg -1 K -1 , λ = 0.157 Wm -1 K -1 , η = 5 . 10 -4 Pa s,Pr = 1.78100 procestechnische constructies 4B660