Задача №1

Определить внутренний КПД ГТУ с регенерацией теплоты, если степень регенерации σ=0.7 , степень повышения давления в компрессоре λ=3.2 , температура всасываемого воздуха в компрессор t3=28°C, температура газа на выходе из камеры сгорания t1=660°C, относительный внутренний КПД турбины ηтурбины=0.87, внутренний КПД компрессора ηkомпр=0.85, КПД камеры сгорания ηк.сгор=0.97 и показатель адиабаты k=1.4 .

Решение

Внутренний КПД ГТУ с регенерацией теплоты определяем по формуле:

Найдем абсолютные температуры Т1 и Т3:

Т1 = t1+ 273 К = 933 К

Т3 = t3+ 273 К = 301 К.

Определив абсолютные температуры найдем их отношение:

Т.к. теперь все величины нам известны, определяем внутренний КПД ГТУ с регенерацией теплоты:

 

Ответ: внутренний КПД ГТУ с регенерацией теплоты ηвнутрГТУ=0,283 .

 

Задача №2

Одноступенчатый поршневой компрессор всасывает воздух при давлении p1=105 Па и температуре t1=19°C и сжимает его до давления p2=7 105 Па. Определить теоретическую мощность привода компрессора при изотермическом, адиабатном и политропном сжатии, если массовая подача компрессора М=0.2 кг/с и показатель политропы m=1.4 .

Решение

Первым делом определим абсолютную температуру газа на всасывании (Т1), затем, чтобы найти теоретическую мощность привода компрессора при изотермическом, адиабатном и политропном сжатии, найдем степень повышения давления и действительную подачу компрессора при всасывании:

Найдем теоретические мощности привода компрессора:

 

Ответ: теоретическая мощность привода компрессора:

- при изотермическом сжатии: Nизотермич = 32,615 кВт;

- при адиабатном сжатии: Nадиабат = 43,624 кВт;

- при политропном сжатии: Nполитроп = 43,624 кВт.

 

Задача №3

Определить себестоимость 1 ГДж теплоты, вырабатываемой в котельной паропроизводительностью D=5.4 кг/с, работающей на газообразном топливе, если давление перегретого пара pпп = 1,3 МПа, температура перегретого пара tпп=330 °C, температура питательной воды tпв=100 °C, величина непрерывной продувки P=3% и эксплуатационные затраты Сгод=55,05 105 руб/год.

Решение

Себестоимость 1 ГДж теплоты (руб/ГДж), вырабатываемой в котельной

определяется по формуле:

где Qгод – годовая выработка теплоты в котельной, ГДж/год; iпп, iпв, iкв – энтальпии перегретого пара, питательной и котловой воды (справочные данные)

Т.к. теперь все величины нам известны, определяем себестоимость 1 ГДж теплоты (руб/ГДж.), вырабатываемой в котельной:

Ответ: Себестоимость 1 ГДж теплоты, вырабатываемой в котельной SQ=14,928 руб/ГДж.

Задача №4

Определить суммарный расход холода на технологические нужды и кондиционирование воздуха рыбоперерабатывающего предприятия производительностью P1= 2.2 т /ч копченой и P2=2.9 т /ч свежемороженой рыбы, если норма расхода холода на приготовление свежемороженой рыбы g2 =5 105 кДж/т, объем кондиционируемых помещений Vx=150 м3 и удельная кондиционированная характеристика помещений gx=40 Вт/м3.

Решение

Суммарный расход холода на технологические нужды и кондиционирование воздуха найдем по формуле:

где Qтех– расчетный (максимальный) расход холода (Вт) на технологические нужды;

Qx - расчетный (максимальный) расход холода (Вт) на кондиционирование воздуха;

g1,2 – нормы расхода холода на выработку продукции (g1=0 кДж/т – т.к. ............