Das Kapitel stellt drei praxisnahe Beispiele energietechnischer Prozesse vor, in denen die zuvor behandelten Grundlagen angewendet werden. Im ersten Beispiel wird die Elektrifizierung der Trocknung von Quarzsand in einem Drehrohrofen untersucht. Anhand eines einfachen Modells werden Energie- und Exergiebilanzen sowie die Substitution von Heizöl durch den Einsatz elektrischer Energie analysiert. Das zweite Beispiel behandelt die Verflüssigung von Erdgas (LNG) und beschreibt die thermodynamischen Grundlagen, Prozessschritte und den energetischen Aufwand nach dem Linde-Verfahren. Im dritten Beispiel wird die Verflüssigung von Wasserstoff (LH2) nach dem Claude-Verfahren unter Nutzung einer Expansionsmaschine dargestellt. Dabei werden Exergieverluste und spezifische Energiebedarfe diskutiert. Excel-basierte Simulationen verdeutlichen die Wechselwirkungen zwischen Druckniveau, Kühlstufen und Gesamtwirkungsgrad. Das Kapitel verknüpft Theorie und Anwendung und zeigt exemplarisch, wie thermodynamische Analysen zur Bewertung und Optimierung komplexer Energieumwandlungsprozesse eingesetzt werden können.

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Beispiele energietechnischer Prozesse

  • Uwe Feuerriegel

摘要

Das Kapitel stellt drei praxisnahe Beispiele energietechnischer Prozesse vor, in denen die zuvor behandelten Grundlagen angewendet werden. Im ersten Beispiel wird die Elektrifizierung der Trocknung von Quarzsand in einem Drehrohrofen untersucht. Anhand eines einfachen Modells werden Energie- und Exergiebilanzen sowie die Substitution von Heizöl durch den Einsatz elektrischer Energie analysiert. Das zweite Beispiel behandelt die Verflüssigung von Erdgas (LNG) und beschreibt die thermodynamischen Grundlagen, Prozessschritte und den energetischen Aufwand nach dem Linde-Verfahren. Im dritten Beispiel wird die Verflüssigung von Wasserstoff (LH2) nach dem Claude-Verfahren unter Nutzung einer Expansionsmaschine dargestellt. Dabei werden Exergieverluste und spezifische Energiebedarfe diskutiert. Excel-basierte Simulationen verdeutlichen die Wechselwirkungen zwischen Druckniveau, Kühlstufen und Gesamtwirkungsgrad. Das Kapitel verknüpft Theorie und Anwendung und zeigt exemplarisch, wie thermodynamische Analysen zur Bewertung und Optimierung komplexer Energieumwandlungsprozesse eingesetzt werden können.