Veden ja höyryn termodynaamiset ominaisuudet IAPWS-IF97. Funktiolohkot Siemens PLC



Samankaltaiset tiedostot
Konventionaalisessa lämpövoimaprosessissa muunnetaan polttoaineeseen sitoutunut kemiallinen energia lämpö/sähköenergiaksi höyryprosessin avulla

Mamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus

Mamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus

Exercise 1. (session: )

Metra ERW 700. Energialaskuri

SMITH-PREDICTOR Kompensaattori PI-Säätimellä. Funktiolohko Siemens PLC. SoftControl Oy

EEN-E3003, Industrial drying and evaporation processes Calculation exercise 3, Spring 2017 Laskuharjoitus 3, Kevät 2017

Luku 3 Puhtaiden aineiden ominaisuudet

vetyteknologia Polttokennon termodynamiikkaa 1 DEE Risto Mikkonen

TEHTÄVÄ 1 *palautettava tehtävä (DL: 3.5. klo. 10:00 mennessä!) TEHTÄVÄ 2

f) p, v -piirros 2. V3likoe klo

Yleinen malliprediktiivinen säädin. Funktiolohko Siemens PLC. SoftControl Oy

Työssä määritetään luokkahuoneen huoneilman vesihöyryn osapaine, osatiheys, huoneessa olevan vesihöyryn massa, absoluuttinen kosteus ja kastepiste.

Luku 4 SULJETTUJEN SYSTEEMIEN ENERGIA- ANALYYSI

Ympäristöministeriön asetus Eurocode standardien soveltamisesta talonrakentamisessa annetun asetuksen muuttamisesta

Termodynamiikan suureita ja vähän muutakin mikko rahikka

MIKKELIN AMMATTIKORKEAKOULU Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka T8415SJ Energiatekniikka. Hannu Sarvelainen HÖYRYKATTILAN SUUNNITTELU

FINAS. þø-rl,^-- A1(1(R E D ITO I NTITO ED I STUS VAISALA OYJ ACCREDITATI ON CERTI FIC,ITE K008 M ITTAN O RMAAL I LABO RATO RI O

Ohjeita Siemens Step7, Omron CX Programmer käyttöön

= P 0 (V 2 V 1 ) + nrt 0. nrt 0 ln V ]

Työssä määritetään luokkahuoneen huoneilman vesihöyryn osapaine, osatiheys, huoneessa olevan vesihöyryn massa, absoluuttinen kosteus ja kastepiste.

Kryogeniikan termodynamiikkaa DEE Kryogeniikka Risto Mikkonen 1

Taavi Heikkinen ENERGIANSÄÄSTÖN TODENTAMINEN TEOLLISUUSKIINTEIS- TÖSSÄ

Lämmityksen lämpökerroin: Jäähdytin ja lämmitin ovat itse asiassa sama laite, mutta niiden hyötytuote on eri, jäähdytyksessä QL ja lämmityksessä QH

Luento 4. Termodynamiikka Termodynaamiset prosessit ja 1. pääsääntö Entropia ja 2. pääsääntö Termodynaamiset potentiaalit

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016

= 1 kg J kg 1 1 kg 8, J mol 1 K 1 373,15 K kg mol 1 1 kg Pa

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2017

Exercise 2. (session: )

Luku 14 KAASU HÖYRY SEOKSET JA ILMASTOINTI

Kuivauksen fysiikkaa. Hannu Sarkkinen

Muita lämpökoneita. matalammasta lämpötilasta korkeampaan. Jäähdytyksen tehokerroin: Lämmityksen lämpökerroin:

AlttaaniOy. Energiamittausten ratkaisut: suunnittelu, hankinnat ja toteutus. Palveluksessanne. Yhteydet:

Lämpöopin pääsäännöt. 0. pääsääntö. I pääsääntö. II pääsääntö

RCV-säätöventtiilit kaasuille ja nesteille. Räätälöityjä ratkaisuja myös haastaviin olosuhteisiin. YTM-Industrial INDUTRADE GROUP

PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016

Luku 12 THERMODYNAAMISTEN OMINAISUUKSIEN YHTÄLÖT

m h = Q l h 8380 J = J kg 1 0, kg Muodostuneen höyryn osuus alkuperäisestä vesimäärästä on m h m 0,200 kg = 0,

SISÄLLYSLUETTELO SYMBOLILUETTELO 4

Teddy 1. välikoe kevät 2008

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2017

Kandidaatintyö: Vesikiertokeskuslämmitysjärjestelmien putkistolaskenta ja perussäätö

RATKAISUT: 12. Lämpöenergia ja lämpöopin pääsäännöt

DEE Kryogeniikka

PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2017

Tämän päivän ohjelma: ENY-C2001 Termodynamiikka ja lämmönsiirto Luento 3 / TERVETULOA! Termodynamiikan 1. pääsääntö 9/25/2017

L7 Kaasun adsorptio kiinteän aineen pinnalle

Yhtiön nimi: - Luotu: - Puhelin: - Fax: - Päiväys: -

Miksi teknologia on haastavaa? Perinteinen Bowie & Dick vs elektroninen Bowie & Dick. Bowie & Dick testi : menneestä nykyaikaan

Puun termiset aineominaisuudet pyrolyysissa

L7 Kaasun adsorptio kiinteän aineen pinnalle

Yhtiön nimi: - Luotu: - Puhelin: - Fax: - Päiväys: -

SwemaAir 5 Käyttöohje

JIP -haaroitusventtiilit

AU Automaatiotekniikka. Toimilohko FB

1 Eksergia ja termodynaamiset potentiaalit

Erilaisia entalpian muutoksia

ENY-C2001 Termodynamiikka ja lämmönsiirto TERVETULOA!

Tässä luvussa keskitytään faasimuutosten termodynaamiseen kuvaukseen

Ohjeellinen pituus: 2 3 sivua. Vastaa joko tehtävään 2 tai 3

1. Yksiulotteisen harmonisen oskillaattorin energiatilat saadaan lausekkeesta

Ilman suhteellinen kosteus saadaan, kun ilmassa olevan vesihöyryn osapaine jaetaan samaa lämpötilaa vastaavalla kylläisen vesihöyryn paineella:

REAKTIOT JA ENERGIA, KE3 Ekso- ja endotermiset reaktiot sekä entalpian muutos

HSC-ohje laskuharjoituksen 1 tehtävälle 2

PHYS-A3121 Termodynamiikka (ENG1) (5 op)

EC-Huippuimurit. Vallox. Asennus-, huolto- ja käyttöohjeet. Mallit. Vallox F Voimassa alkaen

KAKSITIEVENTTIILI PN 16 LAIPPALIITÄNNÄLLÄ STAZ-16, STBZ-16, STCZ-52 TIETOSIVU

PROSESSISUUNNITTELUN SEMINAARI. Luento vaihe

Yhtiön nimi: Luotu: Puhelin:

Yhtiön nimi: Luotu: Puhelin:

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2016

RENEWA OY LÄMPÖLAITOKSET

Voitelulaitteen kannessa olevalla säätöruuvilla voidaan ilmaan sekoittuvan öljyn määrä säätää helposti.

Yhtiön nimi: Luotu: Puhelin: Päiväys: Positio Laske Kuvaus 1 SP Tuote No.: 12A01907

7 Termodynaamiset potentiaalit

Erilaisia entalpian muutoksia

Lämpö- eli termokemiaa

MASINO TRADING OY. Teollisuuden putkistotuotteet

POSITIO: KÄYTTÖKOHDE: LÄHETTÄJÄ: HYVÄKSYNYT: TILAUSNRO: ALPHA Kiertovesipumput, elektronisesti säädetyt

Kylmäkuivaus. Uusivu-hankkeen seminaari Luonnonvarakeskus

AKKREDITOITU KALIBROINTILABORATORIO ACCREDITED CALIBRATION LABORATORY IRCAL OY

Datalehti. Nivocont R. Nivocont R. Värähtelevä pintakytkin MALLIN VALINTA.

Saat enemmän vähemmällä

Käyttöohje. Tiiveystesteri

Spontaanissa prosessissa Energian jakautuminen eri vapausasteiden kesken lisääntyy Energia ja materia tulevat epäjärjestyneemmäksi

1. Laske ideaalikaasun tilavuuden lämpötilakerroin (1/V)(dV/dT) p ja isoterminen kokoonpuristuvuus (1/V)(dV/dp) T.

REAKTIOT JA ENERGIA, KE3. Kaasut

kuonasula metallisula Avoin Suljettu Eristetty S / Korkealämpötilakemia Termodynamiikan peruskäsitteitä

Energiatehokas sähkölämmitys Lämmityksen mitoitus, tehtävävastaus Pirkko Harsia TAMK

MITTAUSPÖYTÄKIRJA. Oy Grana Finland Ab: Pesuallashanan Rosa Bide akustiset mittaukset. Työ

VULKANOINTILINJAN ENERGIATEHOKKUUDEN TARKASTELU

Ruiskuvalumuotin jäähdytys, simulointiesimerkki

max +260 C / min -40 C EN Type B, PN 25 PN 16 ja PN 10, ANSI CLASS 150, GOST Täyttää painelaitedirektiivin 97/23/EC vaatimukset.

4. Kontrollitilavuusajattelu ja massan säilyminen. KJR-C2003 Virtausmekaniikan perusteet

Puhtaan kaasun fysikaalista tilaa määrittävät seuraavat 4 ominaisuutta, jotka tilanyhtälö sitoo toisiinsa: Paine p

Johanna Tikkanen, TkT

HYDRAULIIKAN PERUSTEET JA PUMPUN SUORITUSKYKY PUMPUN SUORITUSKYVYN HEIKKENEMISEEN VAIKUTTAVAT TEKIJÄT

Lämmitystarveluvun avulla normeerataan toteutuneita lämmitysenergian kulutuksia, jotta voidaan:

Kalle Helmiö SAIRAALAN HÖYRYVERKOSTON TARKASTELU

1 Johdanto Yhteistuotantovoimalaitokseen liittyviä määritelmiä Keravan biovoimalaitos Tehtävänanto... 5 Kirjallisuutta...

Transkriptio:

Veden ja höyryn termodynaamiset ominaisuudet IAPWS-IF97 lohkot Siemens PLC SoftControl Oy

1.0 IAPWS-IF97 FUNKTIOLOHKOT... 3 1.1 Yleistä... 3 1.2 Laskennan tarkkuus... 4 2.0 Vesi... 5 2.1 cplbt Veden ominaislämpökapasiteetti... 5 2.2 clbt Veden tiheys... 6 2.3 hlbt Veden entalpia... 7 2.4 slbt Veden entropia... 8 3.0 Kylläinen höyry... 9 3.1 cpvbt Kylläisen höyryn ominaislämpökapasiteetti... 9 3.2 dvbt Kylläisen höyryn tiheys... 10 3.3 hvbt Kylläisen höyryn entalpia... 11 3.4 svbt Kylläisen höyryn entropia... 12 3.5 tbp Höyryn kyllästyslämpötila... 13 3.6 pbt Höyryn kyllästyspaine... 14 4.0 Tulistettu höyry... 15 4.1 cpbpt Höyryn ominaislämpökapasiteetti... 15 4.2 dbpt Höyryn tiheys... 16 4.3 hbpt Höyryn entalpia... 17 4.4 sbpt Höyryn entropia... 18 SoftControl Oy 2-18

1.0 IAPWS-IF97 FUNKTIOLOHKOT 1.1 Yleistä Termodynaamisten ominaisuuksien laskemiseksi 1960-luvulla kehitettiin prosessiteollisuudelle "The 1967 IFC Formulation for Industrial Use" (IFC-67). Vuoden 1967 jälkeen IFC-67 pidettiin virallisena standardina voimalaitosten ja prosessiteollisuuden termodynaamisten ominaisuuksien laskennassa joita tarvitaan hyötysuhteen ja suorituskyvyn laskennassa, lisäksi IFC-67 on käytetty lukuisissa teollisuuden sovellutuksissa. 1990 luvun alussa havaittiin kuitenkin IFC-67 huomattavia epätarkkuuksia ja puutteita, lisäksi uudet matemaattiset metodit tekivät mahdolliseksi kehittää tarkkoja tilayhtälöitä. Tämä johti uuden kaavaston kehittämiseen jota koordinoi International Association for the Properties of Water and Steam lyhennettynä IAPWS. IAPWS kokouksessa Saksan Erlangenissa 1997, uusi kaavasto hyväksyttiin ja se sai nimen "IAPWS Industrial Formulation 1997 for the Thermodynamic Properties of Water and Steam" lyhennettynä "IAPWS-IF97". Uusi kaavasto IAPWS-IF97 korvaa vanhemman standardin IFC-67. Verrattaessa vanhaa ja uutta, IAPWS-IF97 päihittää edeltäjänsä sekä laskentatarkkuudessa että nopeudessa. p[mpa] 100 1 3 2 50 4 10 623,15 5 1073,15 2273,15 T[K] 0 350 800 2000 t[ C] IAPWS-IF97 alueet 1. Vesi 2. Tulistettu höyry 3. Vesi 4. Kylläinen höyry 5. Tulistettu höyry SoftControl Oy 3-18

IAPWS-IF97 for Step7 funktiolohkot sisältävät alueet 1,2 ja 5 täydellisinä. Alueen 3 ja alueen 4 (t>350 C) laskenta on vielä liian raskas nykyisille logiikoille johtuen laskennan vaatimasta iteroinnista. 1.2 Laskennan tarkkuus Alueet 1,2,3,5 Tiheys (ominaistilavuus) ± 0,05 % Entalpia ± 0,2 kj/kg Ominaislämpökapasiteetti ± 1 % Entropia ± 0,0002 kj/kg K Alue 4 Kyllästyspaine ± 0,05 % Kyllästyslämpötila ± 0,02 % SoftControl Oy 4-18

2.0 Vesi 2.1 cplbt Veden ominaislämpökapasiteetti FB 301 Water Specific Heat Capacity ta voidaan kutsua keskeytys OB:stä (Esimerkiksi syklisesti OB 35) Laskee IAPWS-IF97 algoritmien mukaisesti veden ominaislämpökapasiteetin. IAPWS-IF97 alue 1 0 Cº < t < 350 Cº 4,22 kj/kg K < C p < 10,10 kj/kg K T_IN Lämpötila C REAL IN OUT Ominaislämpökapasiteetti kj/kg K REAL OUT SoftControl Oy 5-18

2.2 clbt Veden tiheys FB 302 Water Density ta voidaan kutsua keskeytys OB:stä (Esimerkiksi syklisesti OB 35) Laskee IAPWS-IF97 algoritmien mukaisesti veden tiheyden. IAPWS-IF97 alue 1 0 Cº < t < 350 Cº 999,79 kg/m 3 < ρ < 574,69 kg/m 3 T_IN Lämpötila C REAL IN OUT Tiheys kg/m 3 REAL OUT SoftControl Oy 6-18

2.3 hlbt Veden entalpia FB 303 Water Enthalpy ta voidaan kutsua keskeytys OB:stä (Esimerkiksi syklisesti OB 35) Laskee IAPWS-IF97 algoritmien mukaisesti veden entalpian. IAPWS-IF97 alue 1 0 Cº < t < 350 Cº -0,042 kj/kg < h < 1670,86 kj/kg T_IN Lämpötila C REAL IN OUT Entalpia kj/kg REAL OUT SoftControl Oy 7-18

2.4 slbt Veden entropia FB 304 Water Entropy ta voidaan kutsua keskeytys OB:stä (Esimerkiksi syklisesti OB 35) Laskee IAPWS-IF97 algoritmien mukaisesti veden entropian. IAPWS-IF97 alue 1 0 Cº < t < 350 Cº -0,00015 kj/kg K < s < 3,778 kj/kg K T_IN Lämpötila C REAL IN OUT Entropia kj/kg K REAL OUT SoftControl Oy 8-18

3.0 Kylläinen höyry 3.1 cpvbt Kylläisen höyryn ominaislämpökapasiteetti FB 311 Saturated Steam Specific Heat Capacity ta voidaan kutsua keskeytys OB:stä (Esimerkiksi syklisesti OB 35) Laskee IAPWS-IF97 algoritmien mukaisesti kylläisen höyryn ominaislämpökapasiteetin. IAPWS-IF97 alue 4 0 Cº < t < 350 Cº 1,89 kj/kg K < C p < 16,64 kj/kg K T_IN Lämpötila C REAL IN OUT Ominaislämpökapasiteetti kj/kg K REAL OUT SoftControl Oy 9-18

3.2 dvbt Kylläisen höyryn tiheys FB 312 Saturated Steam Density ta voidaan kutsua keskeytys OB:stä (Esimerkiksi syklisesti OB 35) Laskee IAPWS-IF97 algoritmien mukaisesti kylläisen höyryn tiheyden. IAPWS-IF97 alue 4 0 Cº < t < 350 Cº 0,0049 kg/m 3 < ρ < 113,62 kg/m 3 T_IN Lämpötila C REAL IN OUT Tiheys kg/m 3 REAL OUT SoftControl Oy 10-18

3.3 hvbt Kylläisen höyryn entalpia FB 313 Saturated Steam Enthalpy ta voidaan kutsua keskeytys OB:stä (Esimerkiksi syklisesti OB 35) Laskee IAPWS-IF97 algoritmien mukaisesti kylläisen höyryn entalpian. IAPWS-IF97 alue 4 0 Cº < t < 350 Cº 2500,89 kj/kg < h < 2563,59 kj/kg T_IN Lämpötila C REAL IN OUT Entalpia kj/kg REAL OUT SoftControl Oy 11-18

3.4 svbt Kylläisen höyryn entropia FB 314 Saturated Steam Entropy ta voidaan kutsua keskeytys OB:stä (Esimerkiksi syklisesti OB 35) HUOM. Toimii vain S7-400 sarjan logiikoissa. Laskee IAPWS-IF97 algoritmien mukaisesti kylläisen höyryn entropian. IAPWS-IF97 alue 4 0 Cº < t < 350 Cº 9,15 kj/kg K < s < 4,53 kj/kg K T_IN Lämpötila C REAL IN OUT Entropia kj/kg K REAL OUT SoftControl Oy 12-18

3.5 tbp Höyryn kyllästyslämpötila FB 315 Steam Saturation Temperature ta voidaan kutsua keskeytys OB:stä (Esimerkiksi syklisesti OB 35) Laskee IAPWS-IF97 algoritmien mukaisesti kylläisen höyryn kyllästyslämpötilan. IAPWS-IF97 alue 4 0,00611 bar < p < 220 bar 0 C < t < 373,71 C P_IN Paine bar REAL IN OUT Lämpötila C REAL OUT SoftControl Oy 13-18

3.6 pbt Höyryn kyllästyspaine FB 316 Steam Saturation Pressure ta voidaan kutsua keskeytys OB:stä (Esimerkiksi syklisesti OB 35) Laskee IAPWS-IF97 algoritmien mukaisesti kylläisen höyryn kyllästyspaineen. IAPWS-IF97 alue 4 0 C < t < 373,71 C 0,0061 bar < p < 220 bar T_IN Lämpötila C REAL IN OUT Paine bar REAL OUT SoftControl Oy 14-18

4.0 Tulistettu höyry 4.1 cpbpt Höyryn ominaislämpökapasiteetti FB 321 Steam Specific Heat Capacity ta voidaan kutsua keskeytys OB:stä (Esimerkiksi syklisesti OB 35) Laskee IAPWS-IF97 algoritmien mukaisesti höyryn ominaislämpökapasiteetin. IAPWS-IF97 alue 2 0,0061 bar < p < 1000 bar 0 Cº < t < 800 Cº 1,89 kj/kg K < C p < 3,576 kj/kg K IAPWS-IF97 alue 5 0,0061 bar < p < 100 bar 800 Cº < t < 2000 Cº 2,34 kj/kg K < C p < 2,942 kj/kg K P_IN Paine bar REAL IN T_IN Lämpötila C REAL OUT OUT Ominaislämpökapasiteetti kj/kg K REAL OUT SoftControl Oy 15-18

4.2 dbpt Höyryn tiheys FB 322 Steam Density ta voidaan kutsua keskeytys OB:stä (Esimerkiksi syklisesti OB 35) Laskee IAPWS-IF97 algoritmien mukaisesti höyryn tiheyden. IAPWS-IF97 alue 2 0,0061 bar < p < 1000 bar 0 Cº < t < 800 Cº 0,005 kg/m 3 < ρ < 230,65 kg/m 3 IAPWS-IF97 alue 5 0,0061 bar < p < 100 bar 800 Cº < t < 2000 Cº 0,001 kg/m 3 < ρ < 9,49 kg/m 3 P_IN Paine bar REAL IN T_IN Lämpötila C REAL OUT OUT Tiheys kg/m 3 REAL OUT SoftControl Oy 16-18

4.3 hbpt Höyryn entalpia FB 323 Steam Enthalpy ta voidaan kutsua keskeytys OB:stä (Esimerkiksi syklisesti OB 35) Laskee IAPWS-IF97 algoritmien mukaisesti höyryn entalpian. IAPWS-IF97 alue 2 0,0061 bar < p < 1000 bar 0 Cº < t < 800 Cº 2500,89 kj/kg < h < 3715,19 kj/kg IAPWS-IF97 alue 5 0,0061 bar < p < 100 bar 800 Cº < t < 2000 Cº 4160,66 kg/m 3 < h < 7374,75 kg/m 3 P_IN Paine bar REAL IN T_IN Lämpötila C REAL OUT OUT Entalpia kj/kg REAL OUT SoftControl Oy 17-18

4.4 sbpt Höyryn entropia FB 323 Steam Entropy ta voidaan kutsua keskeytys OB:stä (Esimerkiksi syklisesti OB 35) HUOM. Toimii vain S7-400 sarjan logiikoissa. Laskee IAPWS-IF97 algoritmien mukaisesti höyryn entropian. IAPWS-IF97 alue 2 0,0061 bar < p < 1000 bar 0 Cº < t < 800 Cº 9,157 kj/kg K < s < 6,040 kj/kg K IAPWS-IF97 alue 5 0,0061 bar < p < 100 bar 800 Cº < t < 2000 Cº 11,92 kj/kg K < s < 9,424 kj/kg K P_IN Paine Bar REAL IN T_IN Lämpötila C REAL OUT OUT Entropia kj/kg K REAL OUT SoftControl Oy 18-18