Контрольная Паротурбинные установки, 4 задачи, номер: 235065

"Задача 1. Сравнить мощность, затраченную на сжатие метана в одно- и двухступенчатом компрессоре в случае политропного сжатия с показателем политропы n, если объемный расход метана при параметрах всасывания V1, начальные параметры p1 и t1, конечное давление – pк.
Определить температуру метана на выходе из компрессора, количество теплоты, отводимое от цилиндров и промежуточного теплообменника. Изобразить (без масштаба) процессы одно- и двухступенчатого сжатия на pv-, Ts-диаграммах.
Данные для решения задачи выбрать из таблицы 1.

Таблица 1  Исходные данные для задачи 1
Первая цифра варианта V1, м3/с р1, МПа t1,оС Вторая цифра варианта pк, МПа n

1
0,11

0,092

5

9
2,8
1,08
Задача 2. В паротурбинной установке (ПТУ), работающей по циклу Ренкина, параметры пара перед турбиной р1 и t1, давление в конденсаторе р2. Внутренний относительный КПД турбины = 0,9. Расход пара – D кг/с.
Определить: параметры рабочего тела в характерных точках цикла ПТУ, количество подведённой и отведённой теплоты, работу и мощность насоса, турбины и ПТУ, термический и внутренний КПД. Определить также расход топлива с низшей теплотой сгорания =35000 кДж/кг.
Изобразить (без масштаба) обратимый и необратимый циклы ПТУ на pv-, Ts-диаграммах.
Данные для решения задачи выбрать из таблицы 2.

Таблица 2  Исходные данные для задачи 2
Первая цифра варианта D, кг/с р1, МПа Вторая цифра варианта t1, оС р2, кПа
1
25
5,5
9 590 4,0
Задача 3. По стальному трубопроводу длиной 100 м, наружным диаметром d и толщиной стенки  со скоростью w движется метан с температурой tж1. Трубопровод покрыт изоляционным материалом с коэффициентом теплопроводности из = 0,07 Вт/(мК). Температура окружающей среды (воздуха) – tж2. Коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции в окружающую среду – 2.
Определить тепловой поток, проходящий через трубопровод, и диаметр изоляции, при котором температура её наружной поверхности tиз = 40оС.
Данные для решения задачи выбрать из таблицы 3.

Таблица 3 – Исходные данные для задачи 3
Первая цифра варианта d/,
мм tж1,
оС Вторая цифра варианта w, м/с 2, Вт/(м2К) tж2,
оС

1

60/4

95

9
10,5
8,0
25
Задача 4. Метан в количестве V м3/с и с температурой tм1 охлаждается в рекуперативном противоточном теплообменнике воздухом до tм2 = 20 оС. Температура воздуха на входе в теплообменник tв1 = 10 оС, а на выходе tв2. Коэффициент теплоотдачи от метана к поверхности нагрева – 1, а от поверхности нагрева к воздуху – 2. Поверхность нагрева изготовлена из стальных труб ( = 40 Вт/(мК)) толщиной –  = 0,002 м. Определить: необходимую поверхность теплообмена и расход воздуха.
Данные для решения задачи выбрать из таблицы 4.

Таблица 4 – Исходные данные для задачи 4
Первая цифра варианта V,
м3/с 1, Вт/(м2К) tм1,
оС Вторая цифра варианта 2, Вт/(м2К) tв2,
оС
1 1,1
115
82
9 105 51
"