EBSILON®Professional Online Dokumentation
Diese Stoffwerttafel berechnet die Zustandsgrößen für feste Brennstoffe gemäß cp-Polynomen. Die Zusammenstellung (Elementaranalyse) kann beliebig variiert werden, so dass Leitungen vom Typ "Kohle" auch für nicht brennbare Stoffe (wie z.B. Asche) verwendet werden können. Folgende Komponenten sind möglich:
Darüberhinaus gestattet EBSILON die Beimischung aller Stoffe, die in den klassischen Leitungstypen (Verbrennungszutaten und -produkte) möglich sind. Diese Anteile werden mit der eingestellten Luft-/Rauchgastafel behandelt.
Da die Stoffwerte der Kohle nicht nur von der Elementaranalyse abhängen, besteht zusätzlich die Möglichkeit der Vorgabe des Kohletyps FCOAL (alter Modus, Steinkohle, Braunkohle) und des Anteils der flüchtigen Bestandteile VOLA.
Folgende Funktionen können benutzt werden:
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h = f(p, t) |
(1001) |
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t = f(p, h) |
(1003) |
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cp = f(p, h) |
(1012) |
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cp = f(p, t) |
(1017) |
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ncv |
(1021) |
Heizwert |
Die Ermittlung des Heizwerts der Kohle aus der Elementaranalyse ist nur näherungsweise möglich. Falls verlässlichere Angaben über den Heizwert vorliegen, empfiehlt es sich, den gegebenen Wert anstelle des von EBSILON®Professional berechneten zu verwenden.
Aus den Standardwerten können ca. 250 verschiedene Kohle- und Biomasse-Brennstoffzusammensetzungen geladen werden.
Wenn das Fluid Kohle ist, gibt es auf dem Blatt "Stoff-Anteile" zusätzliche Felder für die ”Kohle-Typ”, ”Flüchtige Bestandteile”, ”Tot. Anteil Wasser” sowie ”Tot. Anteil Asche”.
Falls in der Kohle gebundenes Wasser (H2OB) vorhanden ist, wird dieses als Bestandteil der Kohle betrachtet, d.h. es wird angenommen, dass dieser Anteil in RHOELEM bereits enthalten ist. H2O auf einer Kohleleitung (z.B. Regenwasser zwischen den Kohlebrocken) wird dagegen separat mit den Materialdaten für H2O berechnet.
Das Wertefeld ”Flüchtige Bestandteile” ist unabhängig von anderen Vorgaben. Es gibt an, welcher Anteil der spezifizierter Kohle gasförmig ist. Dieses beeinflusst die thermodynamischen Eigenschaften der Kohle (Berechnung der cp Polynome), allerdings nicht die elementaren Verbrennungsreaktionen. Diese sind unabhängig von der Stoffzusammensetzung und werden durch Änderung der Zusammensetzung oder des Schalters von ”Roh” in anderen Modi nicht geändert.
Der Kohle-Typ kann sein
Die Verwendung von ”alter Modus” ist kompatibel mit früheren EBSILON-Releases, bei denen die Vorgabe von Kohleeigenschaften nicht möglich war.
Die spezifische Wärmekapazität cp von Steinkohle ist (nach F. Brandt, FDBR-Fachbuchreihe Band 1, 2. Auflage 1991):
cp = (1. + 0.95 * VOLA) * 0.8137449 * (1.0 + 0.311 * (T/100.0) + 0.0006 * (T/100.0)2 - 0.00345 * (T/100.0)3 )
für
Die spezifische Wärmekapazität cp von Braunkohle wird wie folgt berechnet:
cp = 1.577385 * ( 1.0 + 0.311 * (T/100.0) + 0.0006 * (T/100.0)2 - 0.00345 * (T/100.0)3 )
mit T in °C, wobei der Wassergehalt über H2OB festgelegt wird.
Die Wertefelder ”Tot. Anteil Wasser” und ”Tot. Anteil Asche” geben immer den Gesamtanteil von Wasser oder Asche, bzw. den Massenstromanteil in einem Fluid an
an. Diese Werte ändern sich nicht, wenn von ”Roh” auf ”WAF”, ”WF” oder ”AF” umgeschaltet wird. Im ”Roh” Mode sind weder der ”Tot. Anteil Wasser” noch der ”Tot. Anteil Asche” editierbar. Im ”WAF” und ”WF” Mode ist der ”Tot. Anteil Wasser” editierbar, im ”WAF” und ”AF” Mode ist der ”Tot. Anteil Asche” editierbar.
In der Zusammensetzungsliste sind die Bestandteile entsprechend der Anteilsfestlegung (”Roh”, ”WAF”, ”WF” oder ”AF”) aufgeführt, mit Ausnahme von ”Asche” und ”Chemisch gebundenem Wasser (H20B)”.
Im ”Roh” Modus sind alle Eingaben Gesamtanteile. Die Summe über alle Eingaben muss 1 ergeben.
Im ”WAF” Modus sind die Eingaben ”Asche” und ”Chemisch gebundenes Wasser (H20B)” Gesamtanteile und identisch zu den zugehörigen Angaben im Info Feld. Alle anderen Eingaben sind bezogen als wasser- und aschefreie Anteile des Eingabemediums. Die Summe über alle Eingaben außer ”Asche” und ”Chemisch gebundenes Wasser (H20B)” muss 1 sein.
Im ”WF” Modus ist nur die Eingabe ”Chemisch gebundenes Wasser (H20B)” als Gesamtanteil identisch zur Angabe ”Tot. Anteil Wasser” im Infofeld. Alle anderen Eingaben sind relativ zu den wasserfreien Anteilen des Eingabemediums. Die Summe aller Eingaben mit Ausnahme ”Chemisch gebundenes Wasser (H20B)” muss 1 sein.
Im ”AF” Modus ist nur die Eingabe ”Asche” ein Gesamtanteil und identisch mit der Eingabe ”Tot. Anteil Asche” im Infofeld. Alle anderen Eingaben sind relativ zum aschefreien Anteil des Fluids. Die Summe über alle Eingaben mit Ausnahme von ”Asche” muss 1 sein.
Das Programm berechnet die Zustandsgrößen von flüssigen Brennstoffen. Die Behandlung erfolgt analog zu den festen Brennstoffen. Als zusätzliche Parameter dienen hier jedoch weder der Kohletyp noch der Anteil flüchtiger Bestandteile, sondern die Dichte RHOELEM und der Z-Faktor ZFAC.
Die möglichen Substanzen und die zur Verfügung stehenden Funktionen stimmen mit der Kohle-Stoffwertetafel überein.
Spezifische Wärmekapazität von Öl (nach F. Brandt, FDBR-Fachbuchreihe Band 1, 2. Auflage 1991):
cp = ( (2,96 - 1,33 * RHO) + (0,00615 - 0,00230 * RHO) * T ) * ZFAC
RHO : Dichte in kg/dm3 T: Temperatur in °C
ZFAC = 0,067 * K + 0,35
mit K = TS1/3 / RHO15
TS : 50 % Siedepunkt in K
RHO15: Dichte bei 15 °C in kg/dm3
Bei K = 9,7 wird ZFAC zu 1.0 , also z. B. bei RHO15 = 8,836 kg/dm3 und TS = 543 K (Heizöl EL).
Aus den Standardwerten können die Daten dieser Öle geladen werden: