Überhitzen Dampf kondensieren und kühlen

JOberst · Anmeldungsdatum: 18.03.2012 Beiträge: 69

Hallo!
Ich habe folgende Aufgabe, und versuche zunächst, die Bedingungen genauer zu erfassen:

Überhitzter Dampf (200°C, 15 bar, Massenstrom bekannt) soll über eine Rohrleitung mit gegebenem Durchmesser kondensiert und auf 20°C (1 bar) gebracht werden. Gesucht ist unter anderem die benötigte Rohrlänge.

Um darauf zu kommen muss ich zunächst die erforderliche Kühlleistung errechnen.
Hierbei - so meine ich mich zu erinnern - kann ich den Prozess in die beiden Teilschritte Kondensation (bis 100 °C?) und anschließende Kühlung (die restlichen 80°C) aufteilen, und erhalte über die Teil-Enthalpien und den Massenstrom eine Wärme- bzw. Kühlleistung. Richtig?
Mein Problem ist u.a. der anzusetzende Druck am Kondensationspunkt - oder ist der irrelevant? Wenn ich 100°C schreibe ist 1 bar ja schon impliziert, aber stimmt das so? Es handelt sich ja um eine isochore Zustandsänderung, aber woher weiss ich, dass die Kondensation dort so passiert? Meine TD-Vorlesung ist leider schon länger her.

Für die weitere Berechnung des Wärmeverlusts durch die Rohrwand benötige ich außerdem Werte für den Wärmeübergang von Dampf und Wasser. Wo kann ich so etwas finden?

In einem zweiten Schritt soll die Verkürzung des Rohres durch Einsatz von Kühlrippen berechnet werden. Hier ist mein Ansatz, dass die Wärme zunächst vom Medium auf den Stahl des Rohres, von dort auf das Aluminium der Rippen und von dort auf die Luft der Umgebung übertragen wird. Ist das richtig?

Das sind viele Fragen, aber ich bin für jede (Teil-)Antwort dankbar.