Рассчитать горизонтальный теплообменный аппарат для нагрева G, т/ч воды от температуры t1, ºС до температуры t2, ºС. Нагрев воды производится насыщенным водяным паром с абсолютным давлением р, МПа. В водяном паре содержится x, % воздуха.  

Рассчитать трехкорпусную выпарную установку с естественной циркуляцией раствора для концентрирования G т/ч водного раствора хлористого натрия (NaCl) с начальной концентрацией Сн, %. Конечная концентрация раствора Ск, %. Все концентрации массовые. Подогрев раствора в аппарате производится насыщенным водяным паром с абсолютным давлением p, МПа. Высота греющих труб – h, м. В выпарной установке используется барометрический конденсатор с вакуумом pвак, МПа.  

В комнате площадью 35 м2 и высотой 3м воздух находится при температуре 23ºC и барометрическом давлении 737 мм.рт.ст.

Какое количество воздуха проникает в комнату с улицы, если барометрическое давление увеличивается до 762 мм рт.ст.? Температура воздуха остается постоянной.  

4 кг азота с первоначальным давлением 0,95 МПа и температурой 40ºC сжимаются до уменьшения объема в 10 раз по адиабате.

Определить начальный и конечный объем газа, конечные давление и температуру, работу процесса.  

Определить значения газовой постоянной, кажущуюся молярную массу и плотность при нормальных условиях и при температуре 300ºС и давлении 0,1018 МПа. Смесь газа задана следующим массовым составом: Н= 35%, СО= 18%, SО= 47%.  

Газ с начальными параметрами р1 и t1 вытекает из сопла Лаваля в атмосферу с давлением р2. Расход газа m. Определить диаметр выходного сечения сопла, если его скоростной коэффициент равен φ. Скоростью кислорода на входе в сопло пренебречь.  

Перегретый пар с начальными параметрами р1 и t1 вытекает через суживающееся сопло в атмосферу с давлением р2. Определить критическую скорость и критическое давление, а также действительную скорость и максимальный секундный расход пара, если площадь поперечного сечения сопла и скоростной коэффициент равны f и φ. Скоростью газа на входе в сопло пренебречь. Изобразить i-s-диаграмму истечения перегретого пара.  

С помощью i-s диаграммы определить начальные и конечные параметры пара (v, p, t, I, s), степень сухости (х), а также определить работу расширения (L) и количество теплоты, участвующей в процессе (Q). Указать, в каком агрегатном состоянии находится пар в начальной и конечной точках.  

Пользуясь таблицами теплофизических свойств воды и водяного пара и расчетными формулами, найти удельный объем, энтальпию и энтропию, а также определить внутреннюю энергию влажного насыщенного пара при заданных давлении и влажности и перегретого пара при заданных давлении и температуре.  

В закрытом сосуде находится газ при избыточном давлении 0,02 МПа и температуре 30оС. Показания барометра равны 748 мм рт.ст. при 25оС. После охлаждения газа разрежение стало равным 10 КПа.

Определить конечную температуру газа  

1 кг воздуха с начальным давлением 0,1 МПа и начальной температурой 20оС сжимается политропно до конечного давления 1 МПа. Определить работу сжатия, изменение внутренней энергии и количество отведенной теплоты от воздуха, если показатель политропы n = 1,3. Среднюю теплоемкость определить в интервале температур от t1 до t2.

Газ коксовых печей имеет следующий объемный состав: Н= 48%, СН= 26%, СО = 8%, СО= 3%, N= 15%.

Найти кажущуюся молярную массу, массовые доли, газовую постоянную, плотность и парциальные давления при температуре 22С и давлении 0,108 МПа.  

В сосуде объемом 5 м3 находится воздух при давлении 0,1 МПа и температуре 30oC. Затем воздух выкачивается до тех пор, пока в сосуде не образуется вакуум, равный 80 КПа. Температура воздуха после выкачивания остается такой же. Атмосферное давление по ртутному барометру равно 758,6 мм рт. ст. при температуре 20oC.

Сколько воздуха (кг) выкачано?  

3 кг воздуха с первоначальным давлением 0,3 МПа и температурой 40oC сжимаются до уменьшения объема в 10 раз по адиабате. Определить начальный и конечный объем газа, конечные давление и температуру, работу процесса.  

Определить значения газовой постоянной, кажущуюся молярную массу и плотность при нормальных условиях и при температуре 300ºС и давлении 0,1018 МПа. Смесь газа задана следующим массовым составом: Н= 35%, СО= 18%, SО= 47%.  

1 кг воздуха с начальным давлением 0,1 МПа и начальной температурой 20оС сжимается политропно до конечного давления 1 МПа. Определить работу сжатия, изменение внутренней энергии и количество отведенной теплоты от воздуха, если показатель политропы n = 1,3. Среднюю теплоемкость определить в интервале температур от t1 до t2.  

25 кг воздуха при температуре 27oC изотермически сжимается до тех пор, пока давление не становится равным 4,2 МПа. На сжатие затрачивается работа, равная –8 МДж.

Найти начальные давление и объем, конечный объем и тепло, отведенное от воздуха.  

Генераторный газ состоит из следующих объемных частей: Н= 20%, СО = 25%, СО= 5%, N= 50%.

Определить газовую постоянную генераторного газа и массовый состав входящих в смесь газов.  

Масса пустого баллона для аргона емкостью 40 л равна 64 кг. Какова будет масса баллона с аргоном, если при температуре 5oC баллон наполняют газом до давления 15 МПа? Как изменится давление аргона, если баллон внести в помещение, где температура 35oC?  

0,25 м3 воздуха с начальной температурой 20оС подогревают в цилиндре диаметром 0,6 м при постоянном давлении 0,3 МПа до температуры 220оС. Определить работу расширения, перемещение поршня и количество затраченной теплоты, считая зависимость теплоемкости от температуры линейной.  

Определить газовую постоянную, плотность при нормальных условиях и объемный состав смеси, если ее массовый состав следующий: Н= 6,4%, СН= 62,6%, СН= 8,8%, СО = 22,2%  

Генераторный газ имеет следующий объемный состав: Н= 8,3%, СН= 3,6%, СО = 25,4%, СО= 6,7%, N= 56%.

Определить массовые доли, кажущуюся молярную массу, газовую постоянную, плотность и парциальные давления при температуре газа 18С и давлении 0,12 МПа.  

В цилиндре с подвижным поршнем находится кислород при температуре 80oC и разряжении, равном 42,6 КПа. При постоянной температуре кислород сжимается до избыточного давления 1,2 МПа. Барометрическое давление равно 749,3 мм рт. ст. при температуре 20oC.

Во сколько раз уменьшится объем кислорода?  

4 кг азота с первоначальным давлением 0,95 МПа и температурой 40oC сжимаются до уменьшения объема в 10 раз по адиабате.

Определить начальный и конечный объем газа, конечные давление и температуру, работу процесса.  

Определить массовый состав газовой смеси, состоящей из углекислого газа и азота, если известно, что парциальное давление углекислого газа 0,24 МПа, а давление смеси 0,4 МПа.  

Для цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с подводом теплоты при постоянном объеме определить количество подведенной теплоты, полезную работу и термический КПД цикла, если количество отведенной теплоты равно 125 кДж/кг, температура в конце сжатия 450ºС, а температура в конце расширения 200ºС. Рабочее тело-воздух. Теплоемкость принять постоянной. Изобразить цикл в p-v и T-s диаграммах.  

Проект паротурбинной установки предусматривает следующие условия ее работы: Р1=30 МПа; t1 = 550ºC; Р2 = 0,1 МПа. При давлении Р'=7 МПа вводится вторичный перегрев до температуры 540ºС.

Принимая, что установка работает по циклу Ренкина, определить конечную степень сухости пара при отсутствии вторичного перегрева пара и улучшение термического КПД и конечную сухость пара после применения вторичного перегрева.  

Определить подведенную и отведенную теплоту, полезную работу цикла ДВС при изобарном подводе теплоты, если начальные параметры рабочего тела: p1=0,15 МПа; t1=18°C; конечное давление p2=2,8 МПа; степень предварительного расширения =1,4. Теплоемкость принять постоянной.

Определить также параметры в характерных точках цикла, изменение энтропии в каждом из процессов. Сравнить к.п.д. данного цикла с к.п.д. цикла Карно, который проходит в том же интервале температур. Изобразить цикл в р-v и T-s диаграммах.  

Сухой насыщенный пар при постоянном давлении р1=0,1 МПа сначала перегревается до 600оС, а затем при неизменном объеме вновь охлаждается до сухого насыщенного состояния.

Найти изменения энтальпии, внутренней энергии и энтропии в рассматриваемом сложном процессе по величине и знаку. Изобразить процессы в i-s диаграмме.  

Газовая турбина работает по циклу с подводом теплоты при постоянном давлении. Известны параметры p1 = 0,1 МПа, = 19°C, t3 = 850oC и характеристика цикла l = = 10. Рабочее тело – воздух. Масса рабочего тела 0,9 кг.

Изобразить принципиальную схему газотурбинной установки и ее теоретический цикл в - и - диаграммах. Определить параметры в характерных для цикла точках, изменение энтропии в каждом из процессов, количество подведенной и отведенной теплоты, полезную работу и термический к.п.д. цикла. Теплоемкость считать постоянной.  

Как будет изменяться к.п.д. цикла паросиловой установки, а также какие изменения произойдут с рабочим телом в конце расширения, если изменить начальные параметры пара p1=1,5 МПа и t1=350°C следующим образом: в первом случае повысить температуру перегрева до t1’= 550°C при неизменном давлении p1; во втором – увеличить давление до p1,, = 5 МПа при неизменной температуре t1; в третьем – одновременно повысить давление и температуру до p1,,, = 5 МПа и t1,,,= 550°C? Расширение вести до давления p2 = 0,005 МПа.  

Рассчитать допустимую геометрическую высоту расположения насоса над уровнем всасываемой воды и мощность N на валу по следующим исходным данным: подача насоса , давление за насосом , температура подаваемой воды , высота сопротивления всасывающего трубопровода .

Установка оборудована центробежным насосом двухстороннего входа типа Д, имеющим внутренний диаметр рабочего колеса , частоту вращения вала , КПД . Давление над уровнем всасываемой воды .

Вычертить схему установки насоса с указанием основных размеров.  

Центробежный одноступенчатый неохлаждаемый компрессор типа ТКФ–125 при работе на фреоне R – 12 и частоте вращения вала обеспечивает конечное давление и объемную подачу , отнесенную к начальной температуре и давлению .

Определить подачу и конечное давление , если частота вращения будет равна . Рассчитать конечное давление при частоте вращения , если сжимаемой средой будет фреон R – 142, а всасывание происходит при начальной температуре и давлении .  

Определить количество ступеней z ход S и диаметр D поршня в каждой ступени, мощность N на валу горизонтального крейцкопфного компрессора с дифференциальным поршнем при следующих исходных данных: конечное давление , подача при условиях всасывания, относительный объем мертвого пространства a, частота вращения вала п.

Охлаждение воздуха происходит водой в промежуточных охладителях до начальной температуры . Начальное давление всасывания , показатель политропы расширения воздуха в мертвом пространстве . Самостоятельно оценить следующие параметры: коэффициент герметичности , термический коэффициент , изотермический КПД , механический КПД , коэффициент потерь давления в промежуточных охладителях отношение хода поршня к диаметру цилиндра для первой ступени .

Вычертить схему компрессора с указанием рассчитанных геометрических размеров.  

Для промежуточной активной турбинной ступени рассчитать средний диаметр , высоту сопловой лопатки , высоту рабочей лопатки , располагаемую мощность , относительный лопаточный КПД , мощность на рабочих лопатках , внутренний относительный КПД и полезную мощность ступени при следующих исходных данных: частота вращения ротора , коэффициент скорости сопл , коэффициент скорости рабочих лопаток , отношение окружной скорости к абсолютной скорости выхода пара из сопл , относительные потери от трения , относительные потери от утечек , давление и температура водяного пара перед сопловой решеткой и , давление за рабочей решеткой , расход пара через ступень , скорость пара на входе в сопловую решетку , угол наклона к плоскости диска .

На миллиметровой бумаге в масштабе построить треугольники скоростей для потока пара в турбинной ступени, а также процесс расширения в диаграмме.  

Для ГТУ, работающей со сгоранием топлива при постоянном давлении, определить расход топлива или расход воздуха при следующих исходных данных: эффективная мощность установки , температура всасываемого в компрессор воздуха , степень повышения давления в компрессоре , температура газа на выходе из камеры сгорания , внутренний КПД компрессора , относительный внутренний КПД турбины , КПД камеры сгорания , механический КПД установки , низшая теплота сгорания топлива , показатель адиабаты , удельная теплоемкость .

В диаграмме схематично изобразить циклы идеальной и реальной ГТУ со сгоранием при .  

Восьмицилиндровый четырехтактный дизельный двигатель нагружен электрогенератором и работает на топливе с низшей теплотой сгорания . Определить диаметр цилиндра , ход поршня , эффективный КПД , индикаторный КПД , расход топлива и расход воздуха , проходящего через двигатель, если КПД электрогенератора , механический КПД двигателя , коэффициент заполнения цилиндра воздухом , плотность воздуха , напряжение на клеммах генератора U, ток I, среднее эффективное давление , частота вращения коленчатого вала n, отношение хода поршня к диаметру цилиндра , удельный индикаторный расход топлива .

Определить: эффективную, индикаторную мощности и мощность механических потерь; среднее индикаторное давление, индикаторный и эффективный крутящие моменты; удельный индикаторный, удельный эффективный расходы топлива; термический, относительный, индикаторный, эффективный и механический коэффициенты полезного действия, если 4-тактный 6-цилиндровый рядный двигатель с рабочим объемом одного цилиндра 0,62 л и низшей теплотворной способностью топлива 46 МДж/кг работает на установившемся режиме с угловой скоростью вращения коленчатого вала 320 рад/с. Степень сжатия и показатель адиабаты равны 8 и 1,4. Рм = 210 кПа, Gт = 24 кг/ч, Ре = 800 кПа.  

7 кг газа сжимается до уменьшения объема в «e» раз. Сжатие производится изотермическое и адиабатное.

Определить объем газа в начале и конце сжатия, изменения внутренней энергии, тепло и затраченную работу для двух случаев сжатия, , если дано:

Начальное давление P = 0,15МПа

Начальная температура t1 = 270C

Показатель адиабаты К = 1,4

Степень сжатия e = 3

Газ Nг азот

Плоская стальная стенка толщиной δ=15мм омывается с одной стороны газами с температурой t1(0С), с другой стороны водой с температурой t2(0С).

Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке α1 = 38 Вт/м2×град

Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде α2 = 4500 Вт/м2×град

Коэффициент теплопроводности стали l = 50 Вт/м×град

t1 = 14000С, t2 = 2000С

Определить коэффициент теплопередачи, тепловой поток и температуру обоих поверхностей стенки.  

Газовая смесь состоит из нескольких компонентов, содержание которых в смеси задано в процентах по объему (таблица 1).

Определить:

1) кажущуюся молекулярную массу смеси;

2) газовую постоянную смеси;

3) средние мольную, объемную и массовую теплоемкости смеси при постоянном давлении в пределах температур от t1 до t2 (таблица 2).  

Рабочее тело – газовая смесь, имеющая тот же состав, что и в задаче №1 (в процентах по объему). Первоначальный объем, занимаемый газовой смесью, - V1. Начальные параметры состояния: давление р1 = 0,1 МПа, температура t1 = 27ºС. Процесс сжатия происходит при показателе политропы n. Давление смеси в конце сжатия Р2, МПа. (Табл. 3). Определить: 1) массу газовой смеси;

2) уд. объемы смеси в начале и в конце процесса;

3) объем, занимаемый смесью в конце процесса;

4) температуру газовой смеси в конце процесса;

5) работу сжатия в процессе;

6) работу, затрачиваемую на привод компрессора;

7) изменение внутренней энергии газовой смеси;

8) массовую теплоемкость рабочего тела в данном процессе;

9) количество теплоты, участвующего в процессе;

10) изменение энтропии в процессе.

Построить (в масштабе) рассмотренный процесс в координатах p-v и T-s.  

Рабочее тело в цикле Карно – 1 кг сухого воздуха. Предельные температуры рабочего тела в цикле: наибольшая t1, наименьшая t3. Предельные давления рабочего тела в цикле: наибольшее р1, наименьшее р3.

Определить: 1) основные параметры рабочего тела в характерных точках цикла; 2) количество теплоты, подведенное в цикле; 3) количество теплоты, отведенное в цикле; 4) полезную работу, совершенную рабочим телом за цикл; 5) термический КПД цикла; 6) изменение энтропии в изотермических процессах цикла.

Построить цикл (в масштабе) в координатах p-v и T-s

Рабочее тело-водяной пар, имеющее в начальном состоянии давление Р1 и температуру t1. Масса рабочего тела M. Пар расширяется до давления P2.

Схематически построить процесс расширения водяного пара в диаграмме h-s.

Определить:

1) удельный объем и энтальпию пара в начальном состоянии;

2) температуру, удельный объем, степень сухости и энтальпию пара в конечном состоянии;

3) значение внутренней энергии пара до и после расширения

4) работу расширения пара в адиабатном процессе.  

Паротурбинная установка работает по теоретическому циклу Ренкина. Давление и температура водяного пара на выходе из парогенератора (перед турбиной): р1 и t1; давление пара после турбины (в конденсаторе) р2.

Определить термический коэффициент полезного действия цикла ηt и теоретический удельный расход пара d, кг/(кВт·ч) при следующих условиях работы установки:

I - р1, t1 и р2. (все параметры взять из табл. 6);

II - р1, t1 (табл. 6); р2 (табл. 7);

III - р1, t1 и р2. (все параметры взять из табл. 7).

Сделать вывод о влиянии уровня начальных параметров состояния пара и давления пара после турбины на значения термического КПД цикла Ренкина и удельного расхода пара.

К решению задачи приложить принципиальную схему паротурбинной установки, изображение цикла Ренкина в координатах p-v и T-s, также изображение процесса расширения пара в турбине в диаграмме h-s.  

Сухой воздух массой 1кг совершает прямой термодинамический цикл, состоящий из четырех последовательных процессов.

Требуется:

1) рассчитать давление р, удельный объем v, температуру Т воздуха для основных точек цикла;

2) для каждого из процессов определить значения показателей политропы n, теплоемкости С, вычислить изменение внутренней энергии ∆u,энтальпии ∆i, энтропии ∆s, теплоту процесса q, работу процесса l, располагаемую работу lо;

3) определить суммарные количества теплоты подведенной q´ и отведенной q", работу цикла lц, располагаемую работу цикла l0ц, термический к.п.д. цикла ηt, среднее индикаторной давление Pi;

4) построить цикл в координатах: а) T-S; б) v–p, нанести основные точки цикла и составляющие его процессы;

Принять газовую постоянную равной 0,287 кДж/(кг·К), теплоемкость при постоянном давлении равной 1,025кДж/(кг·К).  

По горизонтальному стальному трубопроводу, внутренний и наружный диаметры которого и соответственно, движется вода со средней скоростью . Средняя температура воды . Трубопровод покрыт теплоизоляцией и охлаждается посредством естественной конвекции сухим воздухом с температурой .

Выполнить следующие действия:

1. определить наружный диаметр изоляции, при котором на внешней поверхности изоляции устанавливается температура .

2. определить линейный коэффициент теплопередачи от воды к воздуху, Вт/(м×К)

3. потери теплоты с 1 м. трубопровода , Вт/м

4. определить температуру наружной поверхности стального трубопровода ,°С

5. провести анализ пригодности изоляции.

При решении задачи принять следующие предложения:

1. течение воды в трубопроводе является термически стабилизированным

2. между наружной поверхностью стального трубопровода и внутренней поверхностью изоляции существует идеальный тепловой контакт

3. теплопроводность стали Вт/(м×К) и изоляции не зависит от температуры.

Наружный диаметр изоляции должен быть рассчитан с такой точностью, чтобы температура на наружной поверхности изоляции отличалась от заданной температуры не более чем на 0,2 °С.  

Рассчитать теоретическую объемную производительность компрессора, теоретическую мощность, затрачиваемую в компрессоре на адиабатическое сжатие холодильного агента, и холодильный коэффициент цикла одноступенчатой парокомпрессионной холодильной машины  

В помещении компрессорной станции объемом V произошла разгерметизация трубопровода, по которому транспортируется горючий газ под давлением P1 при температуре Т1. через образовавшееся в трубопроводе сквозное отверстие площадью f газ выходит в помещение.

Рассчитать, через какое время τ во всем объеме компрессорной станции может образоваться взрывоопасная смесь, а также среднюю молекулярную массу, плотность, удельный объем и изобарную удельную массовую теплоемкость смеси, если ее температура Т = 293 К, а давление Р = 100 кПа. Коэффициент расхода отверстия ξ = 0,7. воздухообмен не учитывается.  

Рукавная линия диаметром d поперечно обдувается воздухом со скоростью ωв. Температура воздуха tв. По рукавной линии со скоростью ωж движется вода, температура которой на входе в рукавную линию t'ж. рассчитать максимальную длину рукавной линии из условия, чтобы температура на выходе из рукавной линии была t''ж ≥ 10С. Толщина стенки рукавной линии δ = 4мм. эквивалентный коэффициент теплопроводности материала рукава принять λ = 0,115 Вт/(м∙К).  

Определить минимальное расстояние, обеспечивающее безопасность соседнего с горящим объекта, при исходных данных: проекция факела пламени горящего объекта имеет прямоугольную форму размером d ∙ l, его температура Тф, а степень черноты εф. На поверхности не горящего объекта: допустимое значение температуры Тдоп, допустимое значение плотности теплового потока (критическая плотность) qкр, степень черноты поверхности ε.

Кроме того, оценить безопасное расстояние от факела для личного состава, работающего на пожаре без средств защиты, от теплового воздействия при условии: а) кратковременного пребывания; б) длительной работы. При кратковременном тепловом воздействии для кожи человека qкр = 1120 Вт/м2, при длительном qкр = 560 Вт/м2. При решении задачи учитывать только теплообмен излучением. Коэффициент безопасности принять равным β.  

Производство, связанное с обращением ГЖ, размещено в помещении размерами в плане a*b, м. и высотой Н, м. при аварии технологических аппаратов возможны и розлив жидкости на пол и возникновение пожара. Предусмотрены устройства, ограничивающие растекание жидкости на полу на площади квадрата f, м2 расстояние от границы горения до стены с оконными и дверными проемами, через которые будет происходить газообмен при пожаре в помещении с внешней средой, l, м (см. рис. 19.3) / 2 /.

Механическая вентиляция при возникновении пожара выключается. За счет естественного газообмена в помещение поступает такое количество воздуха, что на 1 кг горящей жидкости в среднем приходится VА, м3 воздуха.

Рассчитайте возможную температуру среды в помещении при возникновении пожара:

а) среднеобъемную через 5, 15 и 30 мин его развития;

б) локальную в точке над факелом под перекрытием через 5, 15 и 30 мин его развития;

в) локальную в точках, находящихся на высоте 1,5 м от пола и расстояниях от границы горения 0,25 l, 0,5 l, 0.75 l и l, через 2 мин его развития.

Постройте графики:

а) изменения среднеобъемной температуры среды в помещении при пожаре во времени;

б) изменения температуры среды в точке над факелом под перекрытием во времени;

в) изменения температуры среды на высоте 1,5 м в зависимости от расстояния от границы горения для 2 мин развития пожара.

По графику установите, на каком расстоянии от выхода значение температуры среды достигает 700С.  

Рассчитайте температурное поле по толщине перекрытия через 0,5 ч после начала пожара, используя полученные при решении задачи 2.1 результаты расчета температуры среды над факелом под перекрытием (график изменения температуры среды под перекрытием). Перекрытие представляет собой сплошную железобетонную плиту толщиной 18 см. Толщина слоя бетона λ = 1,2 Вт/(м∙К). Начальная температура перекрытия 200С, такую же температуру имеет воздух над перекрытием.

Задачу решить методом конечных разностей графически.  

Железобетонная плита перекрытия толщиной δ обогревается с одной стороны средой с температурой tг в течение τ мин. Коэффициент теплообмена на обогреваемой поверхности плиты α = 11,63 е0,0023tг. Начальная температура перекрытия t0 = 200C. Коэффициент теплопроводности железобетона λ = 1,2 Вт/(м∙К), коэффициент температуропроводности а = 5,6∙10-7 м2/с.

Рассчитать температуру на расстоянии s от обогреваемой поверхности плиты: а) принимая перекрытие за неограниченную пластину; б) принимая перекрытие, как полуограниченное тело.  

Заданы вид топлива, паропроизводительность котельного агрегата D, давление пара в котле pп, температуры перегретого пара tпп, питательной воды tпв и уходящих дымовых газов tух, величина продувки βпр и присосы холодного воздуха по газовому тракту котельного агрегата Δα. Определить:

- состав рабочего топлива и его удельную низшую теплоту сгорания Qнр;

- способ сжигания топлива, тип топки, значение коэффициента избытка воздуха в топке αт и за котельным агрегатом αух (с учетом присоса холодного воздуха по газовому тракту Δα);

- теоретическую температуру горения при αт;

- потери теплоты с уходящими газами q2;

- коэффициент полезного действия котельного агрегата брутто ;

- расход натурального и условного топлива для получения пара;

- испарительность натурального и условного топлива;

- объем и площадь зеркала горения решетки (при сжигании твердого топлива) топочного устройства;

- расход продуктов сгорания, в том числе диоксида углерода, серы, азота, водяных паров и золы (при сжигании твердого топлива).  

Паровые турбины: конденсационная с регулируемым производственным отбором пара или противодавленческая работают без регенерации теплоты. Параметры пара перед стопорным или регулирующим клапаном: давление P0 и температура t0. За клапаном давление снижается до 0,95P. Давление пара за турбиной: в конденсаторе Pк или противодавление Pпр. Давление пара в отборе Pотб. Давление пара перед регулирующим клапаном отбора ротб = 1,04· Pотб. Определить параметры пара (энтальпии и степень сухости) в турбине, располагаемые и внутренние теплоперепады в турбине или в ее отсеках, ее внутреннюю, эффективную и электрическую мощности при относительном внутреннем КПД, механическом КПД, КПД электрического генератора и расходах пара через турбину и отбор. Определить также для конденсационной турбины расход охлаждающей воды и кратность охлаждения в конденсаторе, если температура охлаждающей воды на входе в конденсатор +12ºС, а на выходе – на 3ºС ниже температуры насыщенного пара при давлении. Для противодавленческой турбины определить количество теплоты, отдаваемое потребителю , и для 2 типов турбин – относительную выработку электрической энергии на тепловом потреблении. Определить энергетическую эффективность комбинированного получения теплоты и электрической энергии. Расчет произвести при помощи диаграммы, изобразить рабочие процессы в диаграмме и показать схему расчета.  

Четырехтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания является приводом компрессора холодильной машины, работающей в режиме теплового насоса, с коэффициентом трансформации μ. Определить составляющие уравнения теплового двигателя: теплоту, преобразованную в полезную работу, потери теплоты с охлаждающей водой, с отработанными газами, остаточные потери, а также теплопроизводительность теплового насоса, возможную суммарную теплопроизводительность и коэффициент использования теплоты комплекса тепловой двигатель - тепловой насос, если при испытании измерена эффективная мощность двигателя Ne (кВт); за время τ (c) двигатель израсходовал G (кг) топлива с низшей теплотой сгорания =42,5 МДж/кг, расход охлаждающей воды через двигатель Gв (кг/с), повышение ее температуры в двигателе Δtв (ºС), объем газов, получаемый при сгорании 1 кг топлива Vг = 16,5 м3/кг, объем воздуха, необходимый для сгорания 1кг топлива Vвз = 15,6 м3/кг, температура уходящих газов tг (ºС) и средняя объемная теплоемкость газов сг =1,45 кДж/(м3·ºС), температура воздуха tвз = 20ºС.  

Определить суммарный расчетный расход теплоты на технологические нужды, отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение промышленного предприятия, производительностью по отпускаемой продукции Пi, т/ч, если удельный расход теплоты на ее получение qi, ГДж/т, объем отапливаемых зданий по наружному обмеру Vн, м3, объем вентилируемых зданий μ, % от объема отапливаемых, удельная отопительная характеристика здания q0, Вт/(м3·ºС), удельная вентиляционная характеристика здания qв, Вт/(м3·ºС), расход горячей воды на технологические и хозяйственно-бытовые нужды Gв, кг/с, средняя температура горячей воды tг.в., ºС, температура холодной воды tх.в.,ºС, коэффициент полезного использования теплоты в водоподогревателях ηв, средняя температура внутри отапливаемого воздуха помещения tвн, ºС, расчетная температура наружного воздуха tн, ºС.

Для условий задания 4 определить диаметры паропровода на технологические нужды, конденсатопровода и трубопровода для горячей воды, если давление насыщенного пара, отпускаемого источником теплоты равно Рп, МПа, температура пара tп, ºС, доля возврата конденсата составляет k, температура конденсата tk,ºС, температура горячей воды tг.в.,ºС.