VAK: Productieproces deel 1 HWTK

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "VAK: Productieproces deel 1 HWTK"

Jurgen de Veer
5 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 VK: Productieproces deel 1 HWTK Proeftoets Beschikbare tijd: 100 minuten Instructies voor het invullen van het antwoordblad. 1. Dit open boek tentamen bestaat uit 5 opgaven.. U mag tijdens het tentamen gebruik maken van: - Een tabellenboek, zonder aantekeningen; Toegestane boeken: - Ketelinstallaties HWTK; - Milieu en Chem ie B; vakcode 58.95; - Stoom turbines HWTK; - Productieproces B; vakcode Warm t eleer voor Technici; ir..j.m. van Kim m enaede; 8 ste druk, Rekenm achine - Stoom tabel - HS- diagram 3. Het aantal te behalen punten aantal behaalde punten cijfer 5 Veel succes! HWTK Productieproces deel 1 Proeftoets 1/ 8

2 VK: Productieproces deel 1 HWTK Proeftoets Opgave 1 : ( 1 0 punt en) Een brander is ontworpen voor het verstoken van aardgas m et een verbrandingswarm te van 39,8 MJ/ m 3. De soortelijke m assa van dit gas is 0,7175 kg/ m 3. De soortelij ke m assa van lucht is 1,75 kg/ m 3. ( beide soortelij ke m assa s bij 0 C en 1 bar.) De fabrikant van de brander heeft voorgeschreven, dat de wobbe- index van het aardgas, voor een goede werking van de brander, binnen een t olerantieband van 5% m oet liggen. Nu is m en voornem ens een ander soort aardgas in deze brander te gaan verstoken. Deze nieuwe brandst of heeft een verbrandingswarm te van 39,8 MJ/ m 3 en een soortelij ke m assa van 0,7975 kg/ m 3. Vraag: I s dit m ogelijk? Zo nee, waarom niet en welke m aat regel stelt u voor, zodat het wel m ogelijk wordt. Zo j a, waarom? Opgave : Het brandbare deel van een bepaalde vast e brandstof kan worden voorgesteld door C100H76O1. Het niet brandbare deel, zijnde as, m aakt 10 gew.% uit van deze vaste brandstof. Deze brandst of wordt verbrand m et droge lucht en m et een luchtfactor van 1,06. De soort elij ke m assa s bij 0 C en 1 bar zij n respectie velij k voor zuurst of en stikstof 1,49 kg/ m 3 en 1,504 kg/ m 3. Verder is gegeven dat de droge lucht voor 1 vol.% uit zuurstof en 79 vol.% uit stikstof. Vraag: : Hoeveel kg droge lucht is er nodig voor de verbranding van 1 kg van deze vast e brandstof? ( 4 punt en) B: Hoeveel kg rookgassen worden er per kg vaste brandstof gevorm d? ( 4 punt en) C: Hoeveel kg CO wordt er per kg vast e brandstof gevorm d? ( punt en) Opgave 3 : ( 1 0 punt en) Van een ket elinstallatie m oet de ket elvoedingspom p worden vervangen. U m oet de keuze m aken uit twee aanbiedingen. Pom p : n 6000 om w/ m in, aantal waaiers is 6, opbrengst is 440 t/ hr, opvoerhoogt e is 60 bar. Pom p B: n 3000 om w/ m in, aantal waaiers is 10, opbrengst is 450 t / hr, opvoerhoogt e is 50 bar. De dichtheid van het voedingswater is 750 kg/ m 3. Welke keuze m aakt u en waarom? HWTK Productieproces deel 1 Proeftoets / 8

3 Opgave 4 : ( 1 0 punt en) Gegeven een t egen- en een m eest room warm tewisselaar. Beide hebben dezelfde warm tedoorgangscoëfficiënten en dragen dezelfde hoeveelheid warm te over. ls nu verder gegeven is, dat waterzij dig de intrede t em peratuur gelij k is aan 570 C en uittredet em peratuur gelij k is aan 410 C en rookg aszij dig de intredetem peratuur gelij k is aan 10 C en uittredetem peratuur gelij k is aan 350 C, Bereken dan de verhouding van de benodigde warm tewisselende oppervlakken tegen mee. Opgave 5 : ( 1 0 punt en) Van een installatie is gegeven dat de keteldruk bij 0% belasting 10 bar (a) is en bij 100% belasting 60 bar (a). De ketelweerstand wordt gegeven door de form ule de belasting in %. p a+ b x k m et x Van de voedingspom p is gegeven dat deze bij 0% belasting 310 bar (a) levert en bij 100% belasting 60 bar (a). Verder is gegeven dat de richtingscoëfficiënt - 0,1 voor 0% belasting. De form ule voor de pom pdruk pp a x b x c + + m et x de belasting in %. Vraag: ls de ket elbelasting nu wordt ingesteld op 40%, m et welk percentage van het t oerental m oet de pom p nu worden ingesteld? HWTK Productieproces deel 1 Proeftoets 3/ 8

4 UI TW ERKI NGEN: Vraag 1 39,8 W o1 53, , ,75 39,8 W o 53,35 0, , 75 fwijking wobbe- index ( Wo 1 Wo) 5,146% W 100% o1 Zonder m eer verst ok en van dit gas k an dus niet. Maatregel: Wo binnen de band van 5% brengen, door de soortelij ke m assa van het gas te verlagen door m iddel van opwarm ing van het gas. Ondergrens Wo 0,95. Wo1 Bovengrens Wo 1,05. Wo1 Wo 50,43 Wo 55,74 39,8 d 50,53 39,8 d 55,74 d 0,635 d 0,5104 ρgas was 0,7975 ρgas d. ρlucht ρgas d. ρlucht ρgas 0,635. 1,75 ρgas 0, ,75 ρgas 0,79496 ρgas 0,65076 Dus T 73 0, , ,8 K T 334,6 K 0, , T 0,8 C en T 61,6 C Het gas m oet dus w orden verw arm d t ot een tem peratuur, die ligt tussen 0,8 en 6 1,6 C. HWTK Productieproces deel 1 Proeftoets 4/ 8

5 Vraag : Reactievergelij king: C100H76O O 100 CO + 38HO 1468 g g 4400 g g 90 gew.% brandbaar + 10 gew.% as 900 g g as + 16,9 g 697,5 g + 419,35 g g as 1 kg vaste brandstof + 16,9 g 697,5 g + 419,35 g g as Luchtsam enst elling 1 vol% O en 79 vol% N ; dit om rekenen naar gew.% : 1. 1, ,504 30, , ,7906 Concentratie O : 30, % 18,7906 3,3 gew.% Concentratie N: 98, % 76,7 gew.%. 18,7906 Dus: 1 kg v.b. + 16,9 0,33 g lucht 697,5 g CO + 419,35 g HO + 0,767 16,9 0,33 g N g as 1 kg v.b ,6 g lucht 697,5 g CO + 419,35 g HO + 797,7 g N g as Luchtfactor 1,06 1 kg v.b ,5 g lucht 697,5g CO + 419,3 g HO ,6 g N + 133,0 g O g as Dus is er per kg vast e brandst of nodig: 0,0 8 6 kg droge lucht W orden er per kg vaste brandstof 1 0,9 8 6 k g rookgassen gevorm d, w aaronder,6 9 8 kg CO. HWTK Productieproces deel 1 Proeftoets 5/ 8

6 Vraag 3 Bepaal van beide pom pen bij benadering het m echanisch rendem ent en kies voor het hoogste. Pom p : Q ,1630 m 3 / s (586,7 m 3 / hr) p H ( ρ g ) , ,8 m H per waaier 3533, ,0 m Ns nq H , , , ,56 0,6 om w/ m in. m.b.v. les 11, blz. 31, afbeelding 19 wordt nu afgelezen, dat het m echanisch rendem ent ca 8% bedraagt. Dus ηm,pom p 8 %. Pom p B: Q ,1667 m 3 / s (600 m 3 / hr) p H ( ρ g ) , ,9 m H per waaier 3397, ,8 m Ns nq H , , , ,14 15,47 om w/ m in. m.b.v. les 11, blz. 31, afbeelding 19 wordt nu afgelezen, dat het m echanisch rendem ent ca 78% bedraagt. Dus ηm,pom pb 7 8 %. Gekozen w ordt dus voor pom p. HWTK Productieproces deel 1 Proeftoets 6/ 8

7 Vraag 4 Tegenst room : ( t1 t4) ( t t3) tt ( t t ) 1 4 ln ( t t3 ) ( ) (410 10) 0 00 t t ln ln t t 09,84 0, Meest room : ( t1 t3) ( t t4) tm ( t t ) 1 3 ln ( t t4 ) (570 10) ( ) t m ln ln t m 167, 43 1, Q tegen mee tegen t mee m tegen mee Q t k t k tegen mee t t m t 167, 43 0,798 09,84 HWTK Productieproces deel 1 Proeftoets 7/ 8

8 Vraag 5 : Ketel: p a b x k + (0, 10) : 10 a (100, 60): 60 a + b 10 4 b p k x Voedingspom p: pp a x b x c + + (0, 310): 310 c (100, 60): a 10 b 10 c 4 a 10 + b pp d a x+ b d ( - 0,1, 0): - 0,1 b en dus is a x p p x - 0,1 x De pom pbelasting is evenredig m et het toerent al in het kwadraat, dus n pp ( 4 10 x 0,1 x 310) x 40% pk bar (a) pk pp ( , ) 100 n 18 0, , 6 n 8 5,3 % -3 n a 10 b 10 c HWTK Productieproces deel 1 Proeftoets 8/ 8

Vergelijkbare documenten

VAK: Productieproces deel 2 HWTK

VAK: Productieproces deel 2 HWTK Proeftoets Beschikbare tijd: 00 minuten Instructies voor het invullen van het antwoordblad.. Dit open boek tentamen bestaat uit 5 opgaven. 2. U mag tijdens het tentamen