Industriell energihushållning
Provmoment:
Ladokkod:
Tentamen ges för:
7,5 högskolepoäng
41N11C
En3
Namn:
(Ifylles av student)
Personnummer:
(Ifylles av student)
Tentamensdatum:
Tid: 14-18
2015-03-16
Hjälpmedel:
Alvarez. Formler och Tabeller
Räknare och linjal
40
Totalt antal poäng på tentamen:
För att få respektive betyg krävs:
0-19p U, 20-25p betyg 3, 26-31p betyg 4, 32-40p betyg 5
Allmänna anvisningar:
Rättningstiden är i normalfall tre veckor, annars är det detta datum som gäller:
Viktigt! Glöm inte att skriva namn på alla blad du lämnar in.
Lycka till!
Ansvariga lärare:
Telefonnummer:
Peter Therning och Päivi Ylitervo
033-435 4621 och 033-435 4643
1. a)
Vad innebär begreppet kokpunktsförhöjning?
(1p)
b) Om överhettade ånga används som värmande medium brukar denna mättas. Förklara
varför detta görs?
(2p)
2.
Beskriv kortfattat funktionen för två olika typer av torkar.
(2p)
a) Beskriv vad ISO 50 001 är och vad den används till.
(1p)
3.
b) Högskolan i Borås ska göra en energikartläggning på sin verksamhet. Beskriv 2
övergripande områden som du tycker att de bör titta närmare på för att få ner sin
energianvändning och föreslå minst 3 åtgärdsförslag inom varje område som kan få
ner energiförbrukningen.
(2p)
c) 2005 infördes handel med utsläppsrätter inom EU. Beskriv kortfattat hur handeln med
utsläppsrätter går till och deras funktion.
(2p)
4.
En procesström, 2000 kg/h innehåller 60 vikt-% toluen och resten bensen. Denna
blandning skall passera en s.k. flash vilket innebär att trycket reduceras i en strypventil
och att värme tillförs genom värmeväxling, se nedanstående figur. Detta innebär då att
en partiell förångning sker, d.v.s. att procesströmmen efter strypningen består av en
blandning av mättad ånga och mättad vätska. Vätskan separeras därefter från ångan i
flashkammaren.
V ånga
F
L vätska
Värmeväxlaren värms med mättad ånga.
Uppgiften är att bestämma följande.
Beräkna värmeväxlarens värmebehov (kW) och tillflödets temperatur efter
värmeväxlaren.
(10p)
Data:
Värmekapacitet(l)
Bensen
Toluen
1,70 kJ/kg oC
1,74 kJ/kg oC
Blandningens ångbildningsvärme vid 94 oC är 380 kJ/kg
4.
Ström
temperatur Tryck
Vikt
Tillstånd
%bensen
F
20 oC
3 bar
40
Mättad vätska
V
94 oC
1 bar
64
Mättad ånga
L
94 oC
1 bar
36,9
Mättad vätska
En konvektiv tork ska användas för att torka ett temperaturkänsligt material.
Torkgodsflödet in till torken är 3,5 ton fuktigt gods per timme och det håller en fuktkvot
på 2,5 kg fukt/kg torrt gods. Utgående torkgods har en fuktkvot på 0,7 kg fukt/kg torrt
gods. Godset bör inte utsättas för högre temperatur än 50°C.
Ingående torkluft har temperatur 5°C och relativa fuktigheten 50%. För att undvika
problem med avgaserna, bör inte utgående relativ fuktighet vara högre än 90%.
Bestäm för de båda fallen, under förutsättning att torkningen sker idealt, specifik
luftförbrukning, specifikt värmebehov, luftförbrukning i m3/h och tillförd värmeeffekt.
(10p)
Mollierdiagram bifogas
5.
En indunstaranläggning med två effekter används för att indunsta 1500 kg/h av en
natriumhydroxidlösning från 10 till 50 vikt-%. Anläggningen är kopplad medströms
och tillflödet är kokvarmt. De två effekternas ytor är vardera 10 m2. Trycket i den
första effekten uppmättes till 1.8 bar, medan en vakuumpump efter den andra effekten
ger trycket 0.2 bar. Färskångans mättnadstryck är 3.5 bar.
a)
b)
Om tillförd färskånga är mättad, beräkna färskångförbrukningen.
Beräkna skenbara värmegenomgångstalet för respektive effekt.
God värmeekonomi kan antas.
T (°F)= 1,8*T (°C) + 32
H(kJ/kg) = 2,326*H(btu/lb)
Entalpi-koncentrationsdiagram för NaOH i vatten.
(10 p)
Düring-linjer för NaOH lösningar
Uppskattad kokpunktshöjning β≈40*%NaOH/(100-%NaOH)