Energie pour évaporer et chauffer azote

[invite6d78472f]

bonjour

Je cherche à calculer l'énergie à fournir à de l'azote
1)-pour l'évaporer (stockage à 30bar en citerne) et le passer à 5 bar 15°
2)-pour chauffer le gaz de 20 à 1000°C

premier problème, combien je consomme d'azote ?
en sortie de cuve j'ai une détente à 5 bar via des évaporateurs puis le gaz passe par un détendeur à 1bar puis passe dans un débitmètre à flotteur dont la sortie est à pression quasi ambiante dans une étuve.
Ce débitmètre à flotteur m'indique 26Nm3/h
J'ai mesuré une température de 20° du gaz avant d'entrée dans l'étude.

Je prends ensuite mes données ici
http://encyclopedia.airliquide.com/e...geID=2&GasID=5

Pour la question 2),
si j'ai 26Nm3/h et que je prends la masse volumique à 1b 15° (1.1848 kg/m3) j'obtiens 30.8kg/h
si je prends ensuite une masse molaire de 28.013g /mol ça me ferait 1099 mol/h
et avec une "Chaleur spécifique à pression constante (Cp) (1,013 bar et 25 °C) : 0.0292 kJ/(mole.K)" j'obtiens une puissance de 1099*0.0292*(1000-20)=31467KJ/h soit 8.7kW
J'ai bon ?

Pour la question 1), énergie de vaporisation
j'ai toujours le même débit de 30.8kg/h
air liquide m'indique "Chaleur latente de vaporisation 199.18 kJ/kg" ca me ferait une puissance de 6135KJ/h soit 1.7kW pour le changement de phase
auquel il faut ajouter la chaleur spécifique mais j'ai déjà le sentiment de me planter en voyant la chaleur latente plus faible que la chaleur spécifique dans l'étuve... Elle est bonne ici ma puissance au changement de phase ?

Merci par avance pour vos confirmations ou lumières

PS : J'espère pouvoir valoriser le froid en question pour éviter de faire tourner un groupe froid
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[phys4]

en sortie de cuve j'ai une détente à 5 bar via des évaporateurs puis le gaz passe par un détendeur à 1bar puis passe dans un débitmètre à flotteur dont la sortie est à pression quasi ambiante dans une étuve.
Pour la question 1), énergie de vaporisation
j'ai toujours le même débit de 30.8kg/h
air liquide m'indique "Chaleur latente de vaporisation 199.18 kJ/kg" ca me ferait une puissance de 6135KJ/h soit 1.7kW pour le changement de phase
auquel il faut ajouter la chaleur spécifique mais j'ai déjà le sentiment de me planter en voyant la chaleur latente plus faible que la chaleur spécifique dans l'étuve... Elle est bonne ici ma puissance au changement de phase ?

Bonjour,
Pour les gaz liquéfiés, il n'est pas étonnant d'avoir une puissance de liquéfaction plus petite que la puissance de chauffage du gaz, car les chaleurs latentes sont faibles et votre écart de température énorme.
J'ajoute que que votre puissance de vaporisation est surement trop grande : vous avez pris la chaleur latente à la pression atmosphérique, or la vaporisation est faite à 5 bars à une température plus élevée. Dans ces conditions la chaleur latente est surement plus petite.
La différence de puissance se retrouvera dans la détente du gaz de 5 bars à 1 bar.

[invite6d78472f]

Bonjour

Pour le reste mes calculs semblent ok ?

je reste étonné par la montagne de glace que l'on arrive à produire dehors avec si peu de puissance...

merci

[phys4]

Dans le passage de 5bars à 20°, vous avez omis le réchauffement du gaz froid après vaporisation jusque 20° ?

Il n'est pas compté dans la chaleur latente et peut très bien doubler la puissance calculée !

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6d78472f]

Là ca va etre la "Chaleur spécifique à volume constant (Cv) (1,013 bar et 25 °C) : 0.0208 kJ/(mole.K)" qu'il faudra utiliser.
débit, toujours le même
température de fin 20°
température de départ, celle de l'évaporation à 30bar soit -150°
1099(mol/h) * 0.0208 * (20+150) =3886 KJ/h soit 1kW ?

J'ai toujours bon ?

[phys4]

Oui, une puissance de refroidissement nette de 2,7 KW c'est un congélateur de près de 10KW , cela peut vous faire pas mal de glace.

[invite6d78472f]

une puissance de refroidissement nette de 2,7 KW c'est un congélateur de près de 10KW

Il y a une subtilité que je ne comprends pas là

[phys4]

La puissance électrique d'un congélateur atteint couramment 3 à 4 fois la puissance réfrigérante.

[invite6d78472f]

c'est l'inverse plutôt..
pas 3-4x mais au moins 2

Sinon il faut changer de frigo très vite.