Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике

19.60 Компрессор всасывает 100 м³/ч воздуха при давлении р₁=0,1 МПа и температуре t₁=27 ºC. Конечное давление воздуха составляет 0,8 МПа.

Найти теоретическую мощность двигателя для привода компрессора и расход охлаждающей воды, если температура ее повышается на 13 ºС. Расчет произвести для изотермического, адиабатного и политропного сжатия. Показатель политропы принять равным 1,2,  а теплоемкость воды 4,19 кДж/кг.

Ответ: L_из=20,8 МДж/ч, N_из=5,8 кВт, М_из=382 кг/ч, L_ад=28,4 МДж/ч, N_ад=7,9 кВт,  L_пол=24,8 МДж/ч, N_пол=6,9 кВт, М_пол=190 кг/ч.

19.1 Определить мощность идеального компрессора с изотермическим сжатием и часовое количество теплоты, передаваемое охлаждающей воде, если р₁=101325 Па, а давление сжатого воздуха р₂=0,4 МПа. Расход всасываемого воздуха 500 м³/ч.

Ответ: N=19,2 кВт, Q=69580 кДж/ч.

19.30 Компрессор всасывает 250 м³/ч воздуха при р₁=0,09 МПа и t₁=25ºC и сжимает его до р₂=0,8 МПа.

Какое количество воды нужно пропускать через рубашку компрессора в час, если сжатие происходит политропно с показателем m=1,2 и температура воды повышается на 15ºC?

Ответ: М=390 л/ч.

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.