Ideale Verdichterarbeit
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Kurzbeschreibung
Die ideale Verdichterarbeit ist die Arbeit, die ein Verdichter leisten muss, um ein Gas auf ein bestimmtes Temperatur-/ und Druckniveau zu bringen. Die Verdichterarbeit wird mit Hilfe verschiedener Näherungsgleichungen berechnet. Das Ergebnis hat die Einheit kWh/kg.
Die Funktion hat folgende Eingangsparameter.
| PARAMETERNAME | TYP | AUSPRÄGUNG | FORMELZEICHEN | ERKLÄRUNG | EINHEIT |
|---|---|---|---|---|---|
| Eintrittsdruck am Verdichter | Funktion | Verbrauch bzw. Wert, Konstante (ggf. weitere) | p1 | Eintrittsdruck des Gases | bar |
| Austrittsdruck am Verdichter | Funktion | Verbrauch bzw. Wert, Konstante (ggf. weitere) | p2 | Austrittsdruck des Gases | bar |
| Eintrittstemperatur am Verdichter | Funktion | Verbrauch bzw. Wert, Konstante (ggf. weitere) | T1 | Eintrittstemperatur am Verdichter | °C |
| Stickstoffanteil | Funktion | Verbrauch bzw. Wert, Konstante (ggf. weitere) | XN2 | Stickstoffanteil des Gases | [1] |
| Kritische Temperatur (in K) | Funktion | Verbrauch bzw. Wert, Konstante (ggf. weitere) | Tcrit | kritische Temperatur des Gases | K |
| Kritischer Druck (in bar) | Funktion | Verbrauch bzw. Wert, Konstante (ggf. weitere) | pcrit | kritischer Druck | bar |
| Gaskonstante | Funktion | Verbrauch bzw. Wert, Konstante (ggf. weitere) | Ri | spezielle Gaskonstante | kJ/kgK |
| Rohdichte im Normzustand\* (in kg/m3) | Funktion | Verbrauch bzw. Wert, Konstante (ggf. weitere) | Rho | Dichte des Gases bei Normbedingungen\* | kg/m3 |
\* Normbedingungen = 0 °C und 1,01325 bar (1 atm)
In der Praxis ändern sich die Größen Ri, Tcrit, pcrit, XN2 und Rho nur, wenn sich das verwendete Gas ändert, sodass diese als Energiefaktoren oder Konstanten hinterlegt werden können. In unten stehender Abbildung wurde der Parameter "kritischer Druck" (oder pcrit) über einen Energiefaktor und die "Gaskonstante" (Ri) über die Funktion "Konstante" definiert.
Die Größen T1, p1 sowie p2 sind im Normalfall Messgrößen, die durch entsprechende Messvorrichtungen an der Verdichteranlage in Echtzeit gemessen werden. Diese können z.B. über ein Datenabonnement in ein Zählwerk importiert werden.
Berechnung
mit
wobei
und
wobei
und
