7,5 högskolepoäng. Industriell energihushållning Provmoment: Ladokkod: Tentamen ges för: 41N11C En3. TentamensKod:

Transkript

1 Industriell energihushållning Provmoment: Ladokkod: Tentamen ges för: 41N11C En3 7,5 högskolepoäng TentamensKod: Tentamensdatum: Tid: 9 13 Hjälpmedel: Alvarez. Formler och Tabeller Räknare och linjal Totalt antal poäng på tentamen: 40 För att få respektive betyg krävs: 0-19p U, 20-25p betyg 3, 26-31p betyg 4, 32-40p betyg 5 Allmänna anvisningar: Nästkommande tentamenstillfälle: mars 2018 Rättningstiden är i normalfall 15 arbetsdagar, till detta tillkommer upp till 5 arbetsdagar för administration, annars är det detta datum som gäller: Viktigt! Glöm inte att skriva Tentamenskod på alla blad du lämnar in. Lycka till! Ansvariga lärare: Telefonnummer:

2 1. Energieffektivisering (5p) a) Beskriv syftet med elcertifikatsystemet och hur det är uppbyggt. b) Beskriv och jämför begreppen LCC och Pay-off. 2. Kondensering (5p) Man vill kyla en biogasström från en rötkammare före uppgradering till fordonsgaskvalitet. Gasen håller +52 C och är mättad med fukt. a) Hur mkt vatten kondenseras ut (kg H 2 O/kg torr luft) om biogasens kyls så att dess daggpunkt blir -40 C? b) Vad blir relativ fuktigheten i biogasen om den sedan värms till +10 C? c) Vad är då entalpiinnehållet i biogasen vid +10 C? cp för torr gas kan antas vara 1,7 kj/kg C. 1

3 3. Vid St1 s raffinaderi tillverkas fordonsetanol av kasserat bröd som fermenteras och därefter separeras etanol ut genom destillation. Man vet att värmeförlusterna från kolonnen till omgivningen är 8 % av det tillförda värmet (som ångan tillför). Data för destillationskolonnen ges i tabellen nedan. C p (etanol) =3,6 kj/kg o C. (10p) a) Beräkna destillatflödet (94%-ig etanol) b) Beräkna hur mycket högtrycksånga som förbrukas. Kylvattnets temperatur ökar från 15 o C till 65 o C. OBS: Blandningen etanol vatten kan anses ideal. Kylvatten Destillat (vätska) Feed Ånga Bottenuttag (vätska) Bottenuttag Destillat Feed Kylvatten Ånga Flöde kg/h x x x Temperatur, o C Tryck, bar Etanol, mass% 0,

4 4. En konvektiv tork ska användas för att torka ett temperaturkänsligt material. Torkgodsflödet in till torken är 3,5 ton fuktigt gods per timme och det håller en fuktkvot på 2,5 kg fukt/kg torrt gods. Utgående torkgods har en fuktkvot på 0,7 kg fukt/kg torrt gods. Godset bör inte utsättas för högre lufttemperatur än 50 C. Ingående torkluft har temperatur 5 C och relativa fuktigheten 50%. För att undvika problem med avgaserna, bör inte utgående relativ fuktighet vara högre än 90%. Bestäm under förutsättning att torkningen sker idealt: a) Rita in torkförloppet i bifogat Molliere-diagram b) Beräkna fuktinnehållet (kg H 2 O/m 3 fuktig luft) i utgående luft. c) Beräkna luftförbrukning (kg torr luft/h) d) Beräkna luftförbrukning i Nm 3 /h e) Beräkna värmebehovet (kw) i förvärmaren Mollierdiagram bifogas. (10p) 3

5 5. Man undersöker möjligheten att indunsta svartlut i en indunstningsanläggning bestående av två effekter. Tillflödet är 15 ton/h och skall koncentreras från 20 vikt-% till 45 vikt-%. Indunstningen sker i motström. Första effektens skenbara värmegenomgångstal är 1.3 kw/m 2 K och andra effektens är 1.0 kw/m 2 K. Effekternas värmeytor är lika stora. Värmande färskångas mättnadstryck är 2,5 bar. I andra effekten är trycket 0,30 bar och erhålls med hjälp av en vakuumpump kopplad till avgående ånga därifrån. Tillflödet är kokvarmt. Uppskatta hur stor färskångförbrukningen blir och vilken yta respektive indunstareffekt skall ha. Data för svartlut framgår av nedanstående diagram. (10p) 4

6 5

7 6

8 7