19 Компрессоры
19.111 В идеально охлаждаемом компрессоре происходит изотермическое сжатие двуокиси углерода. В компрессор поступает 1000 м³/ч газа (приведенного к нормальным условиям) при давлении 0,095 МПа и температуре 47 ºС. Давление за компрессором 0,8 МПа. Найти теоретическую мощность приводного двигателя и теоретическое количество охлаждающей компрессор воды, если она нагревается на 15 ºС.
19.112 (Вариант 00) Смесь газов с начальной температурой t1=27 ºС сжимается в одноступенчатом поршневом компрессоре от давления р1=0,1 МПа до давления р2. Сжатие может проходить по изотерме, адиабате и политропе с показателем политропы n. Определить для каждого из трех процессов сжатия конечную температуру газа t2, отведенное от смеси тепло Q, кВт изменение внутренней энергии и энтропии смеси и теоретическую мощность компрессора, если его производительность G. Дать сводную таблицу и изображение процессов сжатия в p-V и T-s — диаграммах. Данные для решения задачи выбрать из таблицы.
Указание. Расчет провести без учета зависимости теплоемкости от температуры.
Таблица 1
| Состав смеси | n | р2, МПа | Производительность, кг/c |
| 2 кг O2 + 8 кг N2 | 1,25 | 0,9 | 0,3 |
19.113 Фактическая мощность, затрачиваемая на привод одноступенчатого охлаждаемого компрессора, составляет 43,5 кВт. Определить изотермический к.п.д. этого компрессора, если в нем политропно сжимается 0,2 кг/c азота от давления р1=0,1 МПа (t1=10 ºC) до р2=0,7 МПа. Изобразить процесс в координатах р,υ и T,s.
19.114 Определить расчетный полный напор вентилятора котельного агрегата, работающего на буром угле с низшей теплотой сгорания Qрн = 15800 кДж/кг, если коэффициент запаса подачи β1 = 1,05, условный расход топлива Ву = 1,45 кг/с, коэффициент избытка воздуха в топке αт = 1,25, присос воздуха в топочной камере Δαт = 0,05, теоретически необходимый объем воздуха V0 = 4 м³/кг, утечка воздуха в воздухоподогревателе Δαʹвп = 0,04, температура холодного воздуха, поступающего в вентилятор, tх.в = 25 ºС, мощность электродвигателя для привода вентилятора Nвэ = 54 кВт, коэффициент запаса мощности электродвигателя β2 = 1,1, эксплуатационный к.п.д. вентилятора ηвэ = 61%, барометрическое давление воздуха hб = 98·103 Па и потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива q4 = 5%.
Ответ: Нв = 2,00 кПа.
Учебник: Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике Москва 1986.pdf
Все задачи из: Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике Москва 1986
19.115 Одноступенчатый поршневой компрессор с массовой подачей М=0,12 кг/c всасывает воздух при давлении р1=1·105 Па и температуре t1=20 ºC и сжимает его до давления р2=6·105 Па. Определить, на сколько возрастает теоретическая мощность привода компрессора, если изотермическое сжатие воздуха в компрессоре будет заменено адиабатным.
19.116 Определить мощность электродвигателя для привода вентилятора котельного агрегата паропроизводительностью D=4,16 кг/c, работающего на природном газе Дашавского месторождения состава: СО2=0,2 %; СН4=98,9 %; С2Н6=0,3 %; С3Н8=0,1 %; С4Н10=0,1 %; N2=0,4 %; если давление перегретого пара рп.п=1,4 МПа, температура перегретого пара tп.п=275 ºС, температура питательной воды tп.в=130 ºС, величина непрерывной продувки Р=3 %, к. п. д. котлоагрегата (брутто) ηбрк.а=90 %; коэффициент запаса подачи β1=1,1, коэффициент избытка воздуха в топке αТ=1,1, присос воздуха в топочной камере ΔαТ=0,05, утечка воздуха в воздухоподогревателе Δα′вп=0,04, температура холодного воздуха, поступающего в вентилятор, tх.в=20 ºС, расчетный полный напор вентилятора Нв=2,1 кПа, коэффициент запаса мощности электродвигателя β2=1,1, эксплуатационный к. п. д. вентилятора ηэв=61 % и барометрическое давление воздуха hб=98·103 Па.
19.117 (Вариант 04) Воздух с начальным объемом V1, м³, начальным давлением р1, атм и начальной температурой t1, ºC сжимается до уменьшения объема в E раз. Сжатие производится по изотерме, по адиабате и политропе с показателем n. Определить вес сжимаемого воздуха, конечные его параметры (давление, температуру, удельный объем и энтропию) каждого из трех вариантов. Результаты расчета конченых параметров воздуха свести в таблицу. Исходные данные взять из таблицы 2.
Таблица 2
| V1, м3 | р1, атм | t1, ºC | n | E |
| 50 | 1,5 | 10 | 1,3 | 13 |
19.118 Тема «Процессы сжатия газа в компрессоре»
Одноступенчатый идеальный компрессор сжимает атмосферный воздух (R=287 Дж/(кг·К), k=1б4) в политропном процессе со средним показателем политропы n и подает его потребителю для технологических нужд в количестве М, кг/c под избыточным (по манометру) давлением р2изб.
Начальные параметры воздуха: атмосферное давление р1=0,1 МПа, температура t1, ºC.
Определить температуру воздуха в конце сжатия и количество теплоты процесса сжатия (указать подводится или отводится теплота).
Определить теоретическую мощность, затрачиваемую на привод компрессора и сравнить с мощностью изотермического сжатия.
Изобразить рабочий цикл компрессора в сравнении с изотермическим сжатием при изменении абсолютного давления от р1 до р2, в р,υ — и T,Δs — системах координатах.
Исходные данные взять в таблицах 1 и 2 в соответствии с номером задания.
Таблицы 1 и 2 — Исходные данные
| Параметры | Вариант 49 |
| М, кг/c | 0,35 |
| t1, ºС | 5 |
| р2изб, МПа | 0,50 |
| n | 1,50 |
ВУЗ: ЯГТУ
Все задачи из: ТЕПЛОТЕХНИКА И ТЕРМОДИНАМИКА ЯГТУ
19.119 Сжатие воздуха в компрессоре происходит: а) по изотерме; б) по адиабате; в) по политропе с показателем n. Масса сжимаемого воздуха m, начальное давление р1=0,1 МПа, начальная температура t1, степень повышения давления X.
Определите величину теоретической работы и мощности компрессора, а также изменение внутренней энергии и энтропии при сжатии для всех вариантов процессов. Теплоемкость воздуха считать 0,723 кДж/(кг·К) постоянной. Постройте диаграмму процессов сжатия в координатах p-υ, на одном графике.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант 00 | |||
| n | m, кг | Х | t, ºС |
| 1,26 | 50 | 6 | 30 |
Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.
ВУЗ: СахГУ
Все задачи из: Основы термодинамики и теплотехники СахГУ
19.120 Сравнить мощность, затраченную на повышение давления воздуха в одно- и двухступенчатом компрессоре в случае политропного сжатия с показателем политропы n. Объемный расход воздуха при параметрах всасывания — V1, начальные параметры р1=0,1 МПа и t1, а конечное давление — рк. Определить также температуру воздуха на выходе из компрессора и количество теплоты, отводимое от цилиндров и промежуточного теплообменника. Изобразить условно процессы одно- и двухступенчатого сжатия на рυ-, Ts — диаграммах.
Данные для решения задачи выбрать из таблицы 1.
Таблица 1 — Исходные данные для задачи 1
| Вариант | V1, м3/c | t1, ºC | рк, МПа | n |
| 86 | 0,18 | 40 | 2,2 | 1,14 |
ВУЗ: КубГТУ
