← Alle rekenhulpen
Beedy Academy · Rekenhulpen

Gratis rekenhulpen voor energie, stoom en utilities

14 berekeningen voor ketelhuis en utilities: ketels, stoom, koeltorens, brandstoffen, CO₂ en perslucht. Met formule en oefeningen.

Ketels en stoom

Ketelrendement (directe methode)

Formuleη = S × (hg − hfw) ÷ (F × PC) × 100  ·  hfw ≈ 4,19 × Tfw
t/h
°C
kg/h
MJ/kg
Warmte naar de stoom—MW
Toegevoerd brandstofvermogen—MW
Ketelrendement (η)—%

Droge verzadigde stoom, spui verwaarloosd. Vermeld de basis: BVW (aardgas ≈ 80 tot 85 %) of OVW (≈ 88 tot 93 %).

Stoomdebiet voor een warmtelast

Formuleṁ = Q × 3600 ÷ hfg
kW
Stoomdebiet (ṁ)—kg/h
Verdampingswarmte (hfg)—kJ/kg
Verzadigingstemperatuur—°C

Droge verzadigde stoom die volledig condenseert, condensaat verlaat bij verzadiging. Tel 5 tot 10 % bij voor verliezen en opstart.

Flashstoom uit condensaat

Formulex = (hf1 − hf2) ÷ hfg2  ·  ṁflash = x × ṁ
kg/h
Flashfractie (x)—%
Flashstoom—kg/h

Verzadigd condensaat bij P₁. Deze lagedrukstoom is terug te winnen (ontgasser, verwarming) in plaats van via de ontluchting te verdwijnen.

Ketelspui en indikkingsfactor

FormuleN = Cb ÷ Cfw  ·  BD = S × Cfw ÷ (Cb − Cfw)  ·  FW = S + BD
µS/cm
µS/cm
t/h
Indikkingsfactor (N)—×
Spui in % van het voedingswater—%
Spuidebiet (BD)—t/h
Voedingswater (FW)—t/h

Werkt ook met TDS of chloride (dezelfde eenheid aan beide kanten). Typische spui: 1 tot 8 % van het voedingswater; respecteer de TDS-grens van de fabrikant.

Condensaatretour en suppletiewater

FormuleR = C ÷ S × 100  ·  MU = S − C  ·  Tmix = (C × Tc + MU × Tmu) ÷ S
t/h
t/h
°C
°C
Retourpercentage (R)—%
Suppletiewater (MU)—t/h
Mengtemperatuur (Tmix)—°C

Vereenvoudigde balans (spui en ontgasserstoom verwaarloosd). Elk procentpunt extra retour bespaart behandeld water, chemicaliën en brandstof.

Koelwater en pompen

Koeltoren: koelbereik, naderingstemperatuur, verdamping

FormuleΔT = Th − Tc  ·  A = Tc − Twb  ·  η = ΔT ÷ (ΔT + A) × 100  ·  E ≈ 0,00153 × Q × ΔT  ·  P = Q ÷ 3,6 × 4,18 × ΔT
m³/h
°C
°C
°C
Koelbereik (ΔT)—K
Naderingstemperatuur (A)—K
Koeltorenrendement (η)—%
Verdampingsverlies (E)—m³/h
Afgevoerde warmte (P)—kW

E ≈ 0,00085 × gpm × °F, dus 0,00153 × Q × ΔT in m³/h en °C (ongeveer 85 % van de warmte gaat via verdamping). Gebruikelijke nadering: 3 tot 6 °C.

Koeltoren: indikking, spui en suppletie

FormuleN = Cc ÷ Cmu  ·  B = E ÷ (N − 1)  ·  M = E + B
m³/h
µS/cm
µS/cm
Indikkingsfactor (N)—×
Spui + druppelverlies (B)—m³/h
Suppletiewater (M)—m³/h

Meet de geleidbaarheid (of chloride, silica) in de suppletie en in het bassin. Van 3 naar 6 cycli scheelt veel suppletie; ketelsteenvorming bepaalt de grens.

Pompvermogen

FormulePh = ρ × g × Q × H ÷ 3600 ÷ 1000  ·  Pa = Ph ÷ ηp  ·  Pe = Pa ÷ ηm
m³/h
m
%
%
h/yr
Hydraulisch vermogen (Ph)—kW
Asvermogen (Pa)—kW
Elektrisch vermogen (Pe)—kW
Jaarlijkse energie—kWh/jaar

Water met ρ = 1000 kg/m³ en g = 9,81 m/s². Voor een andere vloeistof vermenigvuldigen met de relatieve dichtheid. Een pomp ver van haar beste werkpunt verspilt energie.

Brandstoffen, rendement en CO₂

Brandstofenergie (OVW en BVW)

FormuleP = F × VW ÷ 3600  ·  E = F × 24 × OVW ÷ 1000
kg/h
Vermogen op OVW—MW
Vermogen op BVW—MW
Energie per dag (OVW)—GJ/d

Typische waarden in MJ/kg (OVW / BVW): aardgas 47,1 / 52,2; propaan 46,6 / 50,2; diesel 42,8 / 45,8; zware stookolie 39,5 / 42,2; steenkool 22,7 / 24,0; waterstof 120,0 / 141,9. Gebruik de analyse van de leverancier als die bekend is.

CO₂ uit verbranding

FormuleE = m × OVW  ·  CO₂ = E × EF ÷ 10⁶
t
Energie (OVW)—GJ
Uitgestoten CO₂—t CO₂
CO₂ per ton brandstof—t CO₂/t

Standaardwaarden IPCC 2006 (deel 2, tabellen 1.2 en 1.4), volledige oxidatie. Voor officiële rapportage gemeten OVW en koolstofgehalte gebruiken. Aardgas: ongeveer 0,7 tot 0,8 kg/Sm³.

Specifiek warmteverbruik en thermisch rendement

Formuleη = P ÷ (F × OVW ÷ 3,6) × 100  ·  HR = 3600 ÷ η × 100
kg/h
MJ/kg
kW
Toegevoerd brandstofvermogen—MW
Thermisch rendement (η)—%
Specifiek warmteverbruik (HR)—kJ/kWh
Specifiek warmteverbruik (HR)—Btu/kWh

Richtwaarden op OVW: motor of gasturbine in open cyclus 30 tot 42 %; STEG 50 tot 60 %. Hoe lager het warmteverbruik, hoe beter. 1 kJ = 0,9478 Btu.

Perslucht

Persluchtlek: debiet en energie

Formuleṁ = Cd × A × P₀ × √(k ÷ (R × T)) × (2 ÷ (k + 1))(k + 1) ÷ (2(k − 1))  ·  Q = ṁ ÷ ρair  ·  P = Q × SP
mm
bar(g)
kW/(m³/min)
h/yr
Lekdebiet (vrije lucht, Q)—m³/min
Lekdebiet (vrije lucht, Q)—L/s
Verloren vermogen (P)—kW
Verloren energie per jaar—kWh/jaar

Kritische stroming van een ideaal gas (k = 1,4), lucht bij 20 °C, geldig boven ongeveer 1 bar(g). Cd ≈ 0,61 voor een scherpkantig gat, tot 0,97 voor een afgerond gat. Vrije lucht bij 20 °C en 1,013 bar.

Lektest via vollast-/nullasttijden

FormuleL = T ÷ (T + t) × 100  ·  QL = C × L ÷ 100  ·  PL = Pc × L ÷ 100
s
s
m³/min
kW
h/yr
Lekverlies (L)—%
Lekdebiet (QL)—m³/min
Verloren vermogen (PL)—kW
Verloren energie per jaar—kWh/jaar

Test uitvoeren zonder luchtverbruik (fabriek stil), over meerdere cycli. Goed onderhouden net: minder dan 10 %; 20 tot 30 % komt vaak voor. Nullastvermogen verwaarloosd.

Volume van het persluchtvat

FormuleV = t × (Cd − Cs) × Pa ÷ (P₁ − P₂)  ·  Pa = 1,013 bar
m³/min
m³/min
min
bar(g)
bar(g)
Vereist vatvolume (V)—m³
Luchttekort—m³/min

Debieten als vrije lucht. Een vat dekt alleen een korte piek: houdt het tekort aan, dan is meer compressorcapaciteit nodig, geen groter vat.

Hulpmiddelen om te leren en te controleren. De vermelde bereiken zijn algemene richtwaarden: volg altijd de procedures, vergunningen en instructies van uw installatie. Er wordt niets verzonden: de berekeningen gebeuren in uw browser.

Andere vakgebieden