Wärmeabgabe Stahlblock

Stahlwerk4.0 · Anmeldungsdatum: 28.10.2016 Beiträge: 3

Meine Frage:
Hallo,

leider habe ich mittlerweile einen Knoten im Kopf, habe mich reichlich selbst verwirrt und hänge jetzt fest.

Es geht darum, die abgegebene Wärmemenge bzw. Wärmeverluste von Stahlblöcken bzw. Stangen in einem Stahlwerk zu berechnen. Der Betrachtungszeitraum bezieht sich auf ein Jahr. Die Blöcke werden zum Auskühlen auf Lagerplätzen unter freiem Himmel gelagert bzw. als Warmtransport zur nächsten Anlage geliefert.

Zum Anderen geht es um die Wärmeverluste der Öfen im Stahlwerk, ebenfalls auf ein Jahr betrachtet.

Meine Ideen:
Für die Stahlblöcke wäre mein Vorschlag die Berechnung der Wärmemenge:
Q=m*c*(T1-T2)
mit c(Stahl, unlegiert) = 0,49 (kJ/kg*K)
und c(Stahl,legiert)=0,51 (kJ/kg*K)
bzw, mit einem durchschnittlichen c von 0,50.

Würde ich dann bei der Masse von der Gesamtmasse ausgehen, die in einem Jahr produziert wird?

Für die Öfen im Stahlwerk wäre mein Ansatz folgender:

Q. = E12 * s * A1 * (T1^4-T2^4)

E12 soll hierbei der Emissionskoeffizient sein. Ich würde die Ofenöffnungen, über die Wärme austritt im Vergleich zum Ofen als so klein annehmen, dass ich von einem schwarzen Strahler und somit von E12=1 ausgehe. T2 wäre meine Umgebungstemperatur in der Werkhalle, die ich pauschal auf 20°C setze. s die Stephan-Boltzmann-Konstante. Was ich für A1 annehmen soll, weiß ich auch noch nicht so ganz. Vielleicht pauschal 2m²? Mein Problem ist hier auch der Zeitbezug auf das Jahr, da ich ja wissen will, wie hoch die Wärmeverluste des Ofens auf ein Jahr sind. Ich würde den Wärmestrom einfach mit meinen Betriebsstunden aus dem Jahr 2015 multiplizieren, dann hätte ich am Ende Wh. Passt das so?

Ich danke euch im Voraus und hoffe, dass wir meine Kopfknoten entwirren können!

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

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Stahlwerk4.0 · Anmeldungsdatum: 28.10.2016 Beiträge: 3

Erst mal Danke smile

Um mal weiter auszuholen: Im Großen geht es um die Entwicklung einer Methode zum Darstellen von Stoff- und Energieflüssen. Die entwickelte Methode soll an Hand eines Industriepartners validiert werden, in diesem Fall ein Stahlwerk. Die haben mir Daten über Verbräuche zu Strom, Erdgas, Material usw. zur Verfügung gestellt, dort wo sie es erfassen. Da es bei der Entwicklung insbesondere um Energie geht (wie kann man z.b. Abwärme sinnvoll weiternutzen), muss ich jetzt über Annahmen die entstehende Abwärme berechnen. Der Betrachtungszeitraum ist für alle Daten ein Jahr. Und da ich ja jetzt irgendwie zu meiner Abwärme kommen muss, war mein Vorschlag, dass wie oben zu machen. Nur ist Wärmelehre schon ein paar Jahre her und ich habe es seit dem nicht mehr gebraucht und bin mir allgemein unsicher damit.

Ich hoffe, das erklärt etwas besser, wo ich hin will.

Stahlwerk4.0 · Anmeldungsdatum: 28.10.2016 Beiträge: 3