книги из ГПНТБ / Болдырев Ю.Н. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов целлюлозно-бумажного, лесохимического и гидролизного производств учеб. пособие для целлюлоз.-бумаж. техникумов
.pdfНасос поднимает воду на высоту 5 м по трубопроводу с коле нами и открытыми проходными вентилями, сопротивление которых при заданных расходах равно:
Q, |
л/мин |
О |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
|
|
Лп, |
м |
0 |
0,15 |
0,54 |
1,12 |
1,91 |
2,85 |
|
|
Найти оптимальную производительность |
насоса. |
|
|
|
|||||
Задача 16. |
Насос всасывает воду в количестве 49 000 к/ч с тем |
||||||||
пературой 20° С из открытого |
резервуара, |
расположенного на |
7 м |
||||||
ниже насоса, |
и подает ее в горизонтальном |
направлении |
на |
рас |
|||||
стоянии |
100 м |
по трубопроводу |
с внутренним |
диаметром |
52,5 |
мм. |
|||
Затем вода поступает во второй открытый резервуар, расположен ный на 20 м выше насоса на расстоянии по горизонтали 10 м, тру
бопровод имеет открытый проходной вентиль, |
к. п. д. |
насоса |
равен |
|
0,75. Найти мощность насоса. На трубопроводах |
до |
насоса |
нахо |
|
дится одно колено, после насоса — два колена. |
|
|
|
|
Тема 4. Сжатие и перемещение |
газов |
|
|
|
Основные понятая, расчетные формулы |
и |
примеры |
|
|
1. Работу, затрачиваемую на сжатие газа в компрессоре, ипркделяют из обобщенного уравнения Бернулли, • которое имеет вид
|
l+q = |
io — ii, |
(4-1) |
где I — затраченная в компрессоре работа, отнесенная к 1 кг газа; |
|||
q — подведенное тепло, отнесенное к 1 кг газа; |
|
||
і — энтальпия газа |
(i = u + |
pv)\ |
|
и — внутренняя энергия 1 кг |
газа; |
|
|
ро — потенциальная |
энергия давлення 1 кг газа. |
|
|
При адиабатическом |
сжатии |
д = 0 уравнение (4-1) |
принимает |
ВИД |
|
|
|
|
. l = iz — k- |
(4-2) |
|
В изотермическом процессе при сжатии <7 = const уравнение (4-1) принимает вид
l = - q . |
(4-3) |
В системе единиц МКГСС работа выражается |
в кгс-м, энталь |
пия— в ккал/кг, уравнение (4-1) имеет вид |
|
Al + q = h — U, |
(4-4) |
где /4 = 1/427 — термический эквивалент работы, |
ккал/кгс-м. |
В этом случае для адиабатического процесса сжатия газа урав нение (4-2) выражается следующим образом:
(4-5)
Для изотермического процесса сжатия газа |
уравнение (4-3) |
имеет вид: |
(4-6) |
Al =—q. |
Процессы сжатия газа обычно изображаются на энтропийной,
или тепловой, диаграмме |
Т — 5 |
(абсолютная |
температура |
Т — энт |
||||
ропия S). |
|
|
|
|
q дж/кг |
|
|
|
Приращение энтропии при подводе тепла |
при |
обратном |
||||||
процессе вычисляют по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тг |
|
|
|
|
|
|
|
Д 5 = J |
дж\кг |
• град. |
|
|
|
(4-7) |
||
|
Т\ |
|
|
|
|
|
|
|
Теоретическую мощность, затрачиваемую |
в компрессоре, |
опре |
||||||
деляют по формулам: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N *= wnW квт> |
|
|
|
|
<4"8) |
||
или |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J V T = = T O W " К В Т ' |
|
|
|
|
( 4 _ 9 ) |
||
где / — теоретическая работа сжатия, |
дж/кг; |
|
|
|
|
|||
Q — производительность компрессора, |
м3/мин; |
|
|
|
||||
р — плотность газа, |
кг/м3; |
|
|
|
|
|
|
|
G — количество засасываемого газа, |
кг/сек. |
|
|
|
||||
В формулах (4-8) и (4-9) теоретическую |
работу |
сжатия |
нахо |
|||||
дят по диаграмме Т — 5. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Теоретическую мощность, потребляемую компрессором, можно также найти, пользуясь формулами:
при изотермическом сжатии газа
при адиабатическом или политропическом сжатии газа
т —
р2
m |
р\ V |
m —1 |
|
|
кет, |
(4-И) |
|||
гп — 1 |
1000 |
|||
|
|
где — |
степень сжатия газа в компрессоре, равная |
отношению |
|||
|
давления нагнетания |
р 2 {н/м2) к давлению |
всасывания |
||
|
pi (н/м2); |
|
|
|
|
|
V\ —объем засасываемого газа, |
м3/сек; |
|
|
|
|
m — показатель адиабаты |
или |
политропы |
(в |
зависимости |
|
от характера процесса сжатия газа). |
|
|
||
Индикаторную мощность при |
изотермическом |
сжатии опреде |
|||
ляют по формуле: |
|
|
|
|
|
|
Л и Н п Ч |
|
|
(4-12) |
|
где г)из — изотермический коэффициент |
полезного |
действия. Он ра |
|||
|
вен 0,64—0,78. |
|
|
|
|
4* |
51 |
Индикаторную мощность (определяемую по индикаторной диа грамме) при адиабатическом сжатии находят из выражения:
|
|
|
Чад |
- (4-13) |
|
|
|
|
|
где |
т)ад—адиабатический к. п. д.; он равен |
0,93—0,97. |
||
|
Эффективная мощность на валу компрессора равна: |
|||
|
|
N |
J^Lt |
(4 . Н) |
|
|
|
•l.vex |
|
где г).мех — механический к. п. д.; он равен 0,85—0,9. |
||||
|
Объемный коэффициент полезного действия компрессора Х0 ра |
|||
вен: |
|
|
|
|
|
|
*о=ЦК |
(4-15) |
|
|
|
1 |
п |
|
где |
QB C |
— объем газа, засасываемый за один ход поршня; |
||
|
Vn |
— объем, описываемый поршнем. |
|
|
|
Объемный к. п. д. находят также по формуле |
|||
|
|
|
1 |
(4-16) |
где |
С — величина вредного пространства |
(С=^0,03-н0,08); |
||
|
рг |
степень сжатия газа; |
|
|
|
Pi |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т — показатель политропы |
(т = 1,2-г-1,4). |
||
|
Коэффициент подачи X равен |
|
|
|
|
|
Л = Я0 АЬ |
(4-17) |
|
где |
Хі — коэффициент, учитывающий утечки газа через неплотности |
|||
|
|
и подогрев газа на входе в цилиндр. |
||
|
Коэффициент подачи находят приближенно по формуле |
|||
|
|
X = A o ( l , 0 1 - l , 0 2 - g - ) . |
(4-18) |
|
Теоретическую производительность поршневого компрессора определяют аналогично формулам для расчета теоретической про изводительности поршневых насосов (см. тему 3).
Фактическую производительность компрессора, пренебрегая площадью сечения штока, находят по формуле
Q^XzFSn |
м3/мин, |
(4-19) |
|
где z — число всасывающих сторон |
поршня (для |
компрессоров |
|
простого действия z = 1); |
|
|
|
F — площадь сечения поршня, |
|
мг (•^=——. |
d— диаметр |
поршня);
5— ход поршня, м;
п— число оборотов вала компрессора в минуту.
Для многоцилиндровых компрессоров величину Q, полученную
по формуле (4-19), следует |
умножить |
на число |
цилиндров. Дл я |
||||
многоступенчатых компрессоров |
F — площадь сечения поршня пер |
||||||
вой ступени (низкого давления). |
|
|
|
|
|
||
Степень сжатия |
газа при многоступенчатом-сжатии |
равна |
|||||
|
|
]/Ж |
Ро |
, |
|
(4-20) |
|
|
|
' |
|
|
|
|
|
где р п и ро — конечное и начальное давление газа. |
для |
компрессора |
|||||
Установленную |
мощность |
электродвигателя |
|||||
обычно принимают с запасом |
10—15%, т. е. |
|
|
||||
|
^ = ( 1 , 1 - 5 - 1 , 1 5 ) ^ » , |
|
(4-21) |
||||
где ND — мощность на валу компрессора.
Пример 1. Подобрать компрессор для ремонтно-механического цеха целлюлозно-бумажного комбината для подачи в воздухорас пределительную установку 2000 м3/ч воздуха под давлением 7 ат. Первоначальное давление воздуха—1 атм.
Р е ш е н и е . 1. Выбираем одноступенчатый одноцилиндровый компрессор двойного действия, который имеет внутренний диаметр
цилиндра d = 500 мм, ход поршня 5 = 500 мм, |
величину |
вредного |
|
пространства С = 0,05. |
|
|
|
2. Задаемся температурой |
засасываемого |
воздуха |
£В = 20°СГ |
тогда плотность р равна 1,17 |
кг/м3. |
|
|
3. Принимаем адиабатический к. п. д. компрессора г)а д = 0,95, ме
ханический к. п. д. т) м е х = 0,9; показатель политропы т = 1 , 3 . |
(4-16) |
|||||
4. Находим |
объемный |
к. п. д. компрессора по формуле |
||||
|
) = |
1-0,05 |
|
=0,827. |
|
|
5. Определяем коэффициент |
подачи компрессора по формуле |
|||||
(4-18): |
|
|
|
|
|
|
|
Х=0,827( 1,01 - 0,0 2 4:)=0,72; |
|
||||
6. Находим |
число оборотов вала компрессора в минуту по фор |
|||||
муле (4-19): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
33 4 |
|
|
|
Д = 0 , 7 2 - 2 . 0 , 5 2 ' - 0 , 7 8 5 - 0 ,5 = 2 3 6 |
о б І М Ш І - |
|
||||
7. Находим энтальпию сжатого воздуха |
по диаграмме |
Т — S: |
||||
|
г2 = = 93) 5£Е_=(Зі 91 . щ |
дою\кц |
|
|||
энтальпия атмосферного |
воздуха |
|
|
|
||
|
. |
4 2 5 |
«!Е«±= = 1 78 . Ю 5 |
дж\кг. |
|
|
|
1 |
' |
кг |
' |
1 |
|
8. Определяем работу адиабатического сжатия воздуха / = /3 — Л == 3,91 • 105— 1,78 • 105 =2,13 • 105 дж\кг.
9. Теоретическую мощность при адиабатическом сжатии нахо дим по формуле (4-8)
Л Г |
2,13 |
• 105. 33,4 • 1,17 |
|
i V |
- — |
<ХГШ0 |
= = 1 3 8 > 5 к в т - |
10. Находим мощность на валу компрессора:
NB=-¥*±-= |
l3 8 f |
= 1 6 2 квт. |
|
П. Мощность |
Чадімех |
0,9о • 0,9 |
|
электродвигателя |
для компрессора принимаем |
||
с запасом 15%, т. е. |
|
162 = 186 квт. |
|
^ |
= 1,15^ |
= 1,15- |
|
О т в е т : Non = 186 квт.
|
2. Тепловой напор для 1 кг пара, |
подаваемого |
под давлением |
||||
в сопло струйного насоса |
(дж/кг) |
равен: |
|
|
|
||
|
|
H ^ i x |
- i 2 . |
|
|
(4-22) |
|
. |
Кинетическая энергия для 1 кг пара равна |
|
|
|
|||
|
|
0і |
-Н, |
|
|
|
(4-23) |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
отсюда с = у 2 # , |
|
|
|
|
|
|
|
где с — скорость пара при выходе из сопла. |
|
|
|
||||
|
Скорость жидкости в начале диффузора струйного насоса |
можно |
|||||
найти из формулы: |
GiC=(Gi+Ga )a»i, |
|
|
(4-24) |
|||
|
|
|
|
||||
где |
Gi — количество пара, поступающего в диффузор; |
|
|||||
|
Gz — количество перекачиваемой жидкости; |
|
|
|
|||
|
Wi — скорость жидкости в начале диффузора. |
|
|
||||
|
Динамический напор |
смеси |
пара и жидкости, |
поступающих |
|||
в диффузор, определяют по уравнению: |
|
|
|
||||
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
Я д = - у - . |
|
|
|
(4-25) |
|
|
Статический напор, или давление |
жидкости |
на выходе |
из диф |
|||
фузора, равен |
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ / ^ c p J L l , |
|
|
( 4 . 2 6 ) |
||
где |
ф — коэффициент, учитывающий |
потери энергии, который при |
|||||
|
нимается равным 0,5. |
|
|
|
|
|
|
|
3. Основной характеристикой |
пароструйного |
насоса (компрес |
||||
сора) является коэффициент инжекции U. Коэффициентом инжекции называется количество килограммов пара низкого давления, ув-
лекаемого за счет поверхностного трения 1 кг рабочего пара. Вели чину коэффициента инжекции определяют по формуле
откуда |
с/=т|- |
|
|
|
|
где |
т] — к. п. д. пароструйного |
компрессора, |
принимаемого, по |
||
|
данным Центрального |
котлотурбинного института |
|||
|
(ЦКТИ), равным 0,22—0,26; |
|
|
||
|
U — коэффициент инжекции, кг/кг; |
|
|
||
/гк, |
/гт — адиабатические тепловые |
перепады, |
определяемые по |
||
|
is диаграмме. |
|
|
|
|
Диаметр наименьшего сечения сопла di |
определяют по формуле |
||||
|
d, = l,32 _ / |
—Р=- |
мм, |
(4-28) |
|
У Уъ
диаметр выходного сечения сопла находят по уравнению:
|
|
rf2=2,015l/ |
V |
- ^ J - |
мм, |
|
(4-29) |
||
|
|
|
|
|
Ун |
|
|
|
|
где |
pi — давление, кгс/см2; |
vi — удельный объем рабочего |
(острого) |
||||||
|
пара перед соплом, |
м3/кг; |
|
|
|
|
|||
|
Vo — удельный объем пара на выходе из сопла, он определяется |
||||||||
|
по is диаграмме по'рі и h |
или х2; здесь h — температура |
|||||||
|
пара на выходе из сопла; xz — степень сухости, ho— распо |
||||||||
|
лагаемый адиабатический перепад. |
|
|
||||||
|
Длину сопла |
находят |
из геометрического соотношения |
|
|
||||
|
|
|
/ 1 = |
*2-<*і |
Л 1 М , |
|
|
(4-30) |
|
где |
а — угол сопла принимается |
во избежание отставания |
струи |
||||||
|
пара от стенок равным 6°. |
|
|
|
|
||||
|
Оптимальное |
расстояние |
от |
входного |
сечения сопла |
до |
вход |
||
ного сечения диффузора находят по формуле |
|
|
|||||||
|
|
/_=£(0,24/г0 +0,44) мм, |
|
(4-31) |
|||||
где D — диаметр диффузора, мм, |
|
|
|
|
|
||||
|
|
при A o < 6 5 - ^ - Z = 2 , 2 £ > . |
|
(4-32) |
|||||
|
Входной диаметр диффузора определяют по формуле: |
|
|
||||||
|
GK = Gi+Gz |
D = \,mVG^T2Y^^-MM, |
|
(4-33) |
|||||
где |
— расход сжатого пара; |
низкого давления, |
м3/кг. |
||||||
|
vz — удельный |
объем |
пара |
||||||
Угол конуса диффузора берется на длине 4D от входного |
сече |
||
ния равным 6°, а на остальной длине— 10°. |
|
|
|
Энтальпия сжатого пара определяется из выражения: |
, |
||
Л + ^расч'2 ккал\кг. |
|
(4-34) |
|
і |
+ ирасч |
|
|
Пример 2. Найти расход |
рабочего (свежего) |
и сжатого |
пара |
для пароструйного компрессора для отсасывания |
и сжатия |
паров |
|
вскипания щелока из варочного котла при следующих данных: тем
пературе жидкости в котле 140° С; энтальпии жидкости |
140,7 ккал/кг; |
||||||||||||||||||
количестве отбираемого щелока из котла |
за одну варку |
146,6 м3/ч; |
|||||||||||||||||
времени отбора |
щелока—1 |
ч; |
параметрах |
рабочего |
пара: pi = |
||||||||||||||
= 9 кгс/см2; |
/і = 240°С; |
иі = 0,26 м3/кг; параметрах |
пара |
вскипания: |
|||||||||||||||
р г = 1 |
кгс/см2; |
іІ 2=Ю0°С; |
и2 = 1,7 мг/кг\ |
давлении |
пара |
после |
сжа |
||||||||||||
тия в компрессоре Рк = ї,6 |
кгс/см2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
По |
диаграмме |
is |
адиабатические |
|
перепады |
равны: |
/гт |
= |
|||||||||||
= 74 ккал/кг; |
|
/гк '= 17 ккал/кг; |
|
/г.о = 97 ккал/кг; |
г)=0,23. |
находим |
по |
||||||||||||
Р е ш е н и е . |
1. Величину |
коэффициента |
пнжекции |
||||||||||||||||
формуле (4-27): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
£ / = 0 , 2 3 4^- = 1- |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
2. |
По данным |
испытания |
установки |
расход |
инжектируемого |
||||||||||||||
пара G2 = 8340 кг/ч; |
(рабочего) |
|
пара |
находим |
из |
соотношения |
|||||||||||||
3. Расход |
свежего |
|
|||||||||||||||||
(4-27): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
G2 |
_ |
8,340 |
=8340 |
кг/ч. |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
U |
~~ \ |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
4. |
Расход |
сжатого пара |
G K = Gi + G 2 = 16 680 кг/ч. |
|
|
|
|
||||||||||||
О т в е т : GK = 16680 кг/ч. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Пример |
3. Определить |
теоретическое |
разрежение, |
которое мо |
|||||||||||||||
жет быть создано рабочей струей воды в камере водоструйного на соса. Давление воды на выходе из диффузора 101 300 н/м2, скорость струи в этом месте 2,7 м/сек. Диаметр струи в сечении 1-23 мм, в се чении 11-50 мм.
Р е ш е н и е . 1. Пренебрегая потерями, напишем |
уравнение |
Бернулли для сечений струи I и I I |
|
2. При горизонтальном расположении насоса 2 і = г 2 . Скорость потока в сечении I
даН^)^2=(~1г)2' |
2 - 7 = 1 2 ' 8 л 1 с е к - |
3. Из уравнения Бернулли |
находим: |
|
( Wo — W2) |
9 72 |
19R 2 |
/71 ==/>2 + \ % 1> = |
101 300+ л 2 |
, в • 1000= |
=101 300 — 77 875=23 425 н/м"-.
От в е т : Теоретическое разрежение составляет 23 425 н[м2.
4.Полное давление, развиваемое вентилятором, составляет:
|
/>=/>«•+НГ" Ф'2> |
(4 "3 5 > |
|||
где рст — статическое давление, |
равное |
потере давления в трубо |
|||
проводах |
и аппаратах, |
через |
которые |
движется газ |
|
во всасывающей и нагнетательной линиях, н/м2; |
|||||
^w-—скорость |
газа |
в выхлопном |
отверстии |
вентилятора, |
|
м/сек; |
|
кг/м3; |
|
|
|
р — плотность газа, |
|
|
|
||
рда2
^динамическое давление.
Давление и мощность, потребляемые вентилятором при подаче газа, отливающегося от стандартного (рС т = 1,2 кг/м3, р = = 760 мм рт. ст., £ = 20° С, относительная влажность 50%), пересчитывается по формулам:
n = p c T _ L _ |
и N=N„-2— |
/при Q=const. |
(4-36) |
Рст |
|
Рст |
|
Для вентиляторов зависимость характеристик Q, р и N от числа оборотов п выражается соотношениями, аналогичными для насоса (см. тему 3, стр. 41).
Мощность на валу вентилятора находят по формуле
^ = Т о Щ ^ . |
( 4 " 3 6 ' > |
где Q — м3/сек; |
|
р — н/м2. |
|
Число оборотов вентилятора в минутах определяют |
по формуле |
|
|
<**> |
где ц — окружная скорость колеса вентилятора, |
м/сек; |
|
D — диаметр колеса вентилятора, м. |
|
|
Сечение выхлопного отверстия |
вентилятора |
находят из выра |
жения |
|
|
5 в ы * = - § - |
^ |
(4-38) |
Если развиваемое вентилятором давление выражается |
в |
кгс/м2, |
|||||||||
то формула |
(4-36') примет вид: |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
^ с т = - ^ щ - |
кет. |
|
|
|
(4-39) |
||
Пример |
4. Выбрать |
эксгаустер |
для |
однобашенной |
системы |
||||||
кислотного цеха при подаче |
15 000 м3 |
газа |
в 1 </, плотности газа р = |
||||||||
= 1,25 кг/ж3 и сопротивлении системы |
1760 н/м2 (180 мм вод. ст.). |
||||||||||
Определить |
мощность, |
потребляемую эксгаустером |
при |
к. п. д. |
|||||||
т) = 0,64. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р е ш е н и е . |
1. По табл. 51 из работы |
[44] выбираем эксгаустер |
|||||||||
(вентилятор) центробежный |
из нержавеющей |
стали |
серии |
Ц9-57 |
|||||||
№ 6. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Мощность |
на валу эксгаустера |
находим |
по формуле |
(4-36'): |
|||||||
|
|
N |
__ |
15 000-1760 |
|
. |
, v 0 J - |
|
|
|
|
|
|
с т ~ |
3600-0,64-1000 |
|
|
|
|
|
|||
3. Так как плотность газа принята равной |
1,25 кг/м3, |
пересчи |
|||||||||
тываем по формуле |
(4-36) мощность, потребляемую |
вентилятором |
|||||||||
(эксгаустером): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
AT |
л/ |
Р |
11-45 • 1,25 |
л л п |
• |
|
|
|
|
|
|
N=N„-^~=—^-рт |
|
=11,9 кет. |
|
|
|
||||
Рст 1.2
О т в е т : N = 11,9 кет.
|
|
|
|
|
|
|
Контрольные |
задачи |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Задача |
1. Найти |
|
производительность |
одноступенчатого |
верти |
||||||||||||||
кального двухцилиндрового компрессора |
двойного |
действия, |
кото |
|||||||||||||||||
рый подает воздух |
|
в воздухораспределительную |
установку |
вароч |
||||||||||||||||
ного |
цеха |
давлением |
12 кгс/см1 |
при |
первоначальном |
давлении |
||||||||||||||
1 |
кгс/см2. |
|
|
|
|
|
|
|
Z>'=500 мм, |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Внутренний диаметр цилиндра |
ход |
поршня |
S = |
||||||||||||||||
= |
400 мм, величина вредного пространства С = 0,04, число |
оборотов |
||||||||||||||||||
вала компрессора /г=500 об/мин, показатель политропы т = |
1,2. |
|||||||||||||||||||
|
Задача |
2. Определить |
ход |
поршня |
|
одноступенчатого |
горизон |
|||||||||||||
тального компрессора |
одинарного |
|
действия |
производительностью |
||||||||||||||||
10 м3/мин. |
Давление воздуха 5 кгс/см2 |
при первоначальном |
давле |
|||||||||||||||||
нии |
1 кгс/см2; |
внутренний диаметр поршня 400 мм; |
число |
оборотов |
||||||||||||||||
вала |
компрессора |
д = 1 7 5 |
об/мин, |
величина вредного |
пространства |
|||||||||||||||
С=0,06; показатель политропы m = |
l,3. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
Задача |
3. |
Найти |
объемный |
к. п. д. вертикального |
двухцилинд |
||||||||||||||
рового компрессора |
двойного |
действия, |
который |
подает |
воздух |
|||||||||||||||
в напорные фильтры очистки воды давлением |
6 кгс/см2 при перво |
|||||||||||||||||||
начальном |
давлении |
воздуха |
1 кгс/см2. |
Производительность |
|
комп |
||||||||||||||
рессора 70 м3/мин, |
число оборотов |
вала |
п = 400 об/мин, |
внутренний |
||||||||||||||||
диаметр цилиндра D = 500 мм, ход поршня 5 = 550 мм. |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
Задача |
4. |
Рассчитать |
размеры |
пароструйного |
|
компрессора |
|||||||||||||
с нормальной производительностью GK = 16 700 кг/ч |
при следующих |
||||||||
данных: тепловой перепад в рабочем сопле |
Ло = 97 |
ккал/кг; |
давле |
||||||
ние рабочего |
пара pi = 9 кгс/см2; |
давление |
|
пара |
низкого давления |
||||
/?2 = 1 кгс/см2; |
адиабатный (фиктивный) |
тепловой |
перепад |
/гт = |
|||||
= 74 ккал/кг; |
тепловой перепад |
при |
сжатии |
/ г к = 1 7 |
ккал/кг; |
дейст |
|||
вительная скорость истечения w = 865 |
м/сек. |
|
|
|
|
|
|||
Задача 5. |
Не учитывая потерь, найти теоретическое разрежение- |
||||||||
в камере (сечение I ) , которое создается струей воды водоструйного |
|||||||||
насоса. Давление на выходе из |
диффузора |
151 950 |
н/м2, |
скорость |
|||||
струи в этом |
месте 3,5 м/сек. Диаметр струи в |
сечении I — 20 |
мм, |
||||||
в сечении I I — 40 мм. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 6. |
Найти количество |
воздуха, |
отсасываемого |
вакуум- |
|||||
насосом, если фактическая мощность, потребляемая насосом, равна
4,77 |
кет, давление всасывания pi=1 0 000 н/м2, давление нагнетания |
|||||||||||||||||
р-> = |
108 ООО н/м2. Механический |
к. п. д. |
вакуум-насоса |
т]Мех = |
0,92; |
|||||||||||||
показатель политропы для воздуха т = |
|
1,3. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Задача 7. Определить мощность, потребляемую |
компрессором, |
|||||||||||||||||
производительностью 100 м3/мин. |
Воздух сжимается |
в |
компрессоре |
|||||||||||||||
от абсолютного давления |
pi = |
1 кгс/см2 |
|
до давления |
6 кгс/см2, |
|
тем |
|||||||||||
пература засасываемого |
воздуха |
/і = 20°С, |
плотность |
р = 1,2 |
|
кг/м3. |
||||||||||||
Адиабатический к. п. д. г)а д = 0,8; г| ы е х = |
0,9. |
|
[44] |
вакуум-насос- |
||||||||||||||
Задача 8. Подобрать по табл. 54 |
в |
работе |
||||||||||||||||
типа НЭШ L для отсасывающих |
ящиков |
бумагоделательной |
ма |
|||||||||||||||
шины для производства газетной бумаги весом 51 г/м2 |
при фактиче |
|||||||||||||||||
ском расходе воздуха 27 м3/мин |
и предельном вакууме 180 мм рт. ст. |
|||||||||||||||||
Задача |
9. |
Пересчитать производительность |
вентилятора |
марки |
||||||||||||||
Ц9-57 |
№ |
3 на число оборотов п2 = 2600 об/мин, |
если производитель |
|||||||||||||||
ность |
вентилятора |
при |
пі = 1450 |
об/мин |
составляла |
2,4 |
тыс. |
м3/ч |
||||||||||
газа. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 10. Вентилятор, рассчитанный на стандартные |
условия |
|||||||||||||||||
(р = |
760 мм рт. ст., |
/ = 2 0 ° С , |
относительная влажность |
50%, |
Рст = |
|||||||||||||
= 1,2 |
кг/м3), |
имеет |
мощность |
|
электродвигателя |
Л/І = |
14 |
кет, |
давле |
|||||||||
ние pi = 200 мм вод. ст. Как |
изменится |
давление вентилятора |
и ка |
|||||||||||||||
кой мощности электродвигатель следует установить при подаче вен тилятором газа плотностью в 1,5 раза больше заданной?
Задача 11. Вентилятор марки Ц9-57 №- 5 имеет при стандарт ных условиях характеристики: Qi = 5,5 тыс. м3/ч; pi=100 мм вод. ст.; JVI =4,5 кет при пі = 1450 об/мин. Как изменятся характеристики вентилятора при уменьшении диаметра колеса в 1,25 раза? Принять
111=112-
Задача 12. При испытании вентилятора оказалось, что он имеет
характеристики: Q = 20 000 |
м3/ч, |
рг=800 н/м2, |
/гі = 700 |
об/мин, |
JV2 = |
|||
= 3,1 кет. Определить необходимое значение |
пг |
для |
обеспечения |
|||||
проектной производительности |
Q =23 000 |
м3\ч |
и |
найти при новом |
||||
числе оборотов |
развиваемое вентилятором |
давление |
и потребляе |
|||||
мую мощность. |
„ |
|
|
|
|
|
|
|
Задача 13. Вентилятор типа «Сирокко» при отсасывании газа |
||||||||
плотностью pi = |
1,75 кг/м3 |
имеет характеристики: pi = 806,6 |
н/м2; |
|||||
/гі = 900 об/мин; |
£>і=500 мм; 7^ = 3,22 кет. |
|
|
|
|
|
||