Зміст
холодильник компресор повітря теплообмінник
Завдання на курсову роботу
1. Принципова схема двоступінчастого компресора
2. Розрахунок процесу стиснення в компресорі
2.1 Потужність приводу ідеального компресора
2.2 Побудова процесу стиснення і охолодження в р-v діаграмі
2.3 Побудова процесу стиснення і охолодження в Ts діаграмі
3. Принципова схема холодильника
4. Розрахунок охолоджувача повітря
4.1 Теплопродуктивність проміжного холодильника
4.2 Витрата охолоджуючої води через холодильник
4.3 Визначення площі поверхні теплообмінника
4.4 Визначення довжини труб і числа секцій охолоджувача
4.5 Схема зміни температури повітря та води вздовж поверхні теплообміну
Список літератури
Завдання на курсову роботу
В ідеальному двухступенчатом компресорі стискується повітря від тиску р1=0,1 МПа до тиску р3. Температура повітря на вході в ступені t1=20 ° С. Об'ємна продуктивність компресора при умовах входу V1, показники політропи стиснення в обох щаблях однакові і рівні n. Визначити параметри повітря на початку і кінці стиснення в кожному ступені, теоретичну потужність приводу компресора, витрата охолоджуючої води, прокачується через проміжний холодильник. Зобразити процеси стиснення і охолодження повітря в pV і Т-s координатах в масштабі.
Холодильник виконаний з паралельно включених сталевих труб (l ст=50Вт/(м? К)) діаметром? 20х2 мм, по яких рухається повітря. Число труб n1=19. Вода, що надходить в міжтрубний простір, має температуру t? вод. Підвищення температури води в холодильнику прийняти рівним D tвод=20 ° С. Визначити поверхню теплообміну холодильника. При цьому коефіцієнт тепловіддачі від повітря до труб a 1, а від поверхні труб до води a 2. Зобразити зміну температури повітря і води вздовж поверхні теплообміну. Уявити ескіз теплообмінника і принципову схему двоступеневого компресора.
Вихідні дані: n=1,2; V1=0,07 м 3/с; a 2=800Вт/(м 2? К); р3=3МПа; t? вод=5 ° С.
1. Принципова схема двоступінчастого компресора
Рис. 1
- циліндр низького тиску; 2 - проміжний холодильник;
- циліндр високого тиску
2. Розрахунок процесу стиснення в компресорі
. 1 Потужність приводу ідеального компресора
Приймемо ступінь підвищення тиску в кожному ступені однаковою:
.
Тоді тиск повітря на виході з першого ступеню:
МПа.
Теоретичну потужність приводу компресора визначимо за формулою:
Вт=27,6кВт.
2.2 Побудова процесу стиснення і охолодження в р-v діаграмі
Процес 1-2 стиснення в першій ступені - політропний.
Питома обсяг на вході в першу щабель компресора знайдемо з рівняння стану ідеального газу:
де газова стала повітря - R=287Дж/(кг? К);
К.
м3/кг.
Питома обсяг повітря на виході з першого ступеня знайдемо з рівняння політропного процесу:
м3/кг.
Для більш точного зображення процесу стиснення в першій ступені визначимо параметри повітря в трьох проміжних точках. Для цього поставимо трьома проміжними значеннями питомої обсягу:
м3/кг; м3/кг; м3/кг;
Тиску в цих точках визначимо за співвідношенням:
МПа;
МПа;
МПа.
Процес 2-2? охолодження повітря - ізобарний. Тому тиск повітря на вході в другий щабель компресора:
МПа.
Температура повітря на вході в другий щабель така ж, як і на вході в першу:
К.
Питома обсяг на вході в другий щабель компресора знайдемо з рівняння стану ідеального газу:
м 3/кг.
Процес 2?- 3 стиснення в другому щаблі - також політропний.
Питома обсяг повітря на виході з другого ступеня знайдемо з рівняння...
