Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике

19.33 Компрессор всасывает 120 м³/ч воздуха при р₁=0,1 МПа и t₁=27ºC и сжимает его до р₂=1,2 МПа.

Определить: а) температуру сжатого воздуха при выходе из компрессора; б) объем сжатого воздуха; в) работу и мощность, расходуемые на сжатие воздуха.

Расчет произвести для изотермического , адиабатного и политропного сжатия воздуха. Показатель политропы принять равным 1,3.

Ответ: а) t₂=t₁; V₂=10 м³/ч; L₀=29,8 МДж/ч; N=8,3 кВт; б) t₂=339ºС; V₂=20,4 м³/ч; L₀=43,4 МДж/ч; N=12 кВт; в) t₂=257ºС; V₂=17,7 м³/ч; L₀=40,2 МДж/ч; N=11,2 кВт.

19.35 Компрессор всасывает в минуту 100 м³ водорода при температуре 20ºС и давлении 0,1 МПа и сжимает его до 0,8 МПа.

Определить потребную мощность двигателя для привода компрессора при адиабатном сжатии, если эффективный к.п.д. компрессора η_к=0,7.

Ответ: N=678 кВт.

19.36 Приемные испытания компрессоров обычно проводятся не на газе, на котором должен работать компрессор, а на воздухе.

Для условий предыдущей задачи найти потребную мощность двигателя при работе компрессора на воздухе. Сравнить полученные результаты.

Ответ: N=678 кВт.

19.37 Производительность компрессора V_к=700 м³ воздуха в час; начальные параметры воздуха: р₁=0,1 МПа; t₁=20ºC; конечное давление р₂=0,6 МПа.

Определить теоретическую мощность двигателя для привода компрессора, если сжатие будет производиться изотермически. На сколько возрастет теоретическая мощность двигателя, если сжатие в компрессоре будет совершаться по адиабате?

Ответ: N_из=37,9 кВт, N_ад=49,3 кВт.

19.99 Компрессор всасывает воздух при давлении 0,1 МПа и температуре 20 ºС и сжимает его изотермически до 0,8 МПа.

Определить производительность V_к компрессора в м³/ч, если известно, что теоретическая мощность двигателя для привода компрессора равна 40,6 кВт. Найти также часовой расход охлаждающей воды, если ее температура при охлаждении цилиндра компрессора повышается на 10 ºС. Теплоемкость воды принять равной 4,19 кДж/кг.

Ответ: V_к=655 м³/ч, М_воды=3488 л/ч.

19.100 Вывести формулу для определения объемного к. п. д. компрессора через относительную величину вредного пространства и отношение давлений нагнетания и всасывания.

Ответ: .

19.61 Одноступенчатый компрессор, имеющий относительную величину вредного пространства 0,05, сжимает 400 м³/ч воздуха при нормальных условиях от давления р₁=0,1 МПа и температуры t₁=20 ºC до давления р₂=0,7 МПа. Сжатие и расширение воздуха совершаются по политропе с показателем m=1,3 (рис.61).

Определить потребную мощность двигателя для привода компрессора и его объемный к.п.д. Эффективный к.п.д. компрессора η_к=0,7.

Ответ: N=39 кВт, λ_υ=0,826.

19.101 Относительная величина вредного пространства в одноступенчатом компрессоре составляет 0,05. Производительность компрессора равна 500 м³ воздуха при р₁=0,1 МПа и t₁=27 ºC. Конечное давление р₂=0,9 МПа. Сжатие воздуха и расширение его после нагнетания происходят по политропе с показателем m=1,3.

Определить работу, затрачиваемую на 1 м³ всасываемого воздуха, мощность двигателя для привода компрессора и его объемный к. п. д.

Ответ: l′₀=0,286 МДж/м³, N=39,7 кВт, λ_υ=0,779.

19.62 Относительная величина вредного пространства одноступенчатого поршневого компрессора равна 5%. Давление всасываемого воздуха р₁=1 бар.

Определить, при каком предельном давлении нагнетания производительность компрессора станет равной нулю. Процесс расширения воздуха, находящегося во вредном пространстве, и процесс сжатия воздуха считать адиабатными.

Ответ: р₂=7,1 МПа.

19.102 Компрессор всасывает 100 м³/ч воздуха при температуре t₁=27 ºC и давлении р₁=0,1 МПа и сжимает его до давления р₂=6,4 МПа.

Принимая процесс сжатия политропным с показателем m=1,3, определить работу, затраченную на сжатие воздуха в компрессоре.

Ответ: L₀=53,4 МДж/ч, L″₀=69,6 МДж/ч, ΔL₀=23,3%.