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By Stefan Rönsch

ISBN-10: 3658078235

ISBN-13: 9783658078232

ISBN-10: 3658078243

ISBN-13: 9783658078249

Dieses Lehrbuch beschreibt ausführlich das Vorgehen und die Methodik von Anlagenbilanzierungen in der Energietechnik. Studenten und Ingenieuren wird damit ein umfangreiches Rüstzeug zur Planung und Optimierung der Anlagen an die Hand gegeben. Neben Grundgleichungen, Modellierungsansätzen und numerischen Methoden wird die stoffliche und energetische Bilanzierung anhand einer Vielzahl von Beispielrechnungen ausgeführt. Das Buch spannt dabei einen Bogen von der Funktionsweise der Komponenten über die Grundlagen der Thermodynamik, Reaktionsrechnung, Phasengleichgewichtsrechnung und Stoffwertberechnung bis hin zur computergestützten Umsetzung. Beachtung finden alle relevanten Anlagenkomponenten der Energietechnik wie Brennkammern, Turbinen, Kompressoren, Wärmetauscher, Gleichgewichtsstufen und Synthesereaktoren.

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Der Aufbau eines Gasblockheizkraftwerkes ist beispielhaft in Abb. 11 dargestellt. Im Gemischbilder wird der Brennstoff zunächst mit Luft vermischt. Anschließend wird das Gemisch im Turbolader verdichtet, gekühlt und dem Motor zugeführt. Der Motor bildet den Kern des Kraftwerks. In diesem wird das Gas verbrannt, die chemische Brennstoffenergie in mechanische Arbeit überführt und ein Generator zur Stromerzeugung ange- 18 2 Energieanlagen Abgas Kamin Oxidationskatalysator Gemischkühler Motor Generator G Gemischbilder Brennstoff Turbolader Luft Abb.

B. Luft, Wasserdampf, Sauerstoff) in ein brennbares Gasgemisch überführt. Die Reaktortemperaturen liegen dabei typischerweise zwischen 800 und 1600 °C und der Druck zwischen 1 und 80 bar. Die Hauptbestandteile des Gasgemisches sind Kohlenstoffmonoxid, Wasserstoff, Kohlenstoffdioxid, Wasserdampf und – entsprechend den Vergasungsbedingungen – Methan und Stickstoff. Da das erzeugte Gas grundsätzlich Verunreinigungen wie Teere, Schwefel-, Halogen- und Stickstoffverbindungen sowie Partikel enthält, muss es je nach Anwendungsfall gereinigt werden.

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