Задачи к экзамену по дисциплине:
«Проектирование оборудования и систем кондиционирования воздуха»
1. Определить температуру удаляемого из помещения воздуха, если температура приточного воздуха равна 18 оС, температура воздуха в обслуживаемой зоне составляет 24 оС, а коэффициент воздухообмена равен 0,95.
2. Построить процессы обработки воздуха в Id-диаграмме для прямоточного центрального кондиционера с поверхностным охладителем и калорифером для теплого периода года. Определить параметры воздуха в начале и конце каждого из процессов обработки (температуру, относительную влажность, энтальпию и влагосодержание).
Параметры наружного воздуха: температура 26 оС и энтальпия 51 кДж/кг.
Параметры приточного воздуха: температура 17 оС и влагосодержание 8,7 г/кг.
3. Построить процессы обработки воздуха в Id-диаграмме для прямоточного центрального кондиционера с камерой орошения, и калориферами первого и второго подогрева для холодного периода года. Определить параметры воздуха в начале и конце каждого из процессов обработки (температуру, относительную влажность, энтальпию и влагосодержание).
Параметры наружного воздуха: температура минус 24 оС и относительная влажность 81%. Параметры приточного воздуха: температура 18 оС и влагосодержание 4,4 г/кг.
4. Построить процессы обработки воздуха в Id-диаграмме для центрального кондиционера с частичной рециркуляцией, поверхностным охладителем и калорифером для теплого периода года. Определить параметры воздуха в начале и конце каждого из процессов обработки (температуру, относительную влажность, энтальпию и влагосодержание).
Параметры наружного воздуха: температура 30 оС и энтальпия 54 кДж/кг.
Параметры приточного воздуха: температура 18 оС и влагосодержание 8,1 г/кг.
Параметры удаляемого воздуха: температура 25 оС и относительная влажность 60%.
Влагосодержание смеси наружного и удаляемого воздуха 8,1 г/кг.
5. Построить процессы обработки воздуха в Id-диаграмме для центрального кондиционера с частичной рециркуляцией после первого подогрева, камерой орошения, и калориферами первого и второго подогрева для холодного периода года. Определить параметры воздуха в начале и конце каждого из процессов обработки (температуру, относительную влажность, энтальпию и влагосодержание).
Параметры наружного воздуха: температура минус 25 оС и относительная влажность 80%. Параметры приточного воздуха: температура 23 оС и влагосодержание 4,3 г/кг. Параметры удаляемого воздуха: температура 20 оС и относительная влажность 30%. Влагосодержание смеси наружного и удаляемого воздуха 2 г/кг.
6. Вычислить расход греющей воды в водяном калорифере, в котором воздух в количестве 20 кг/с нагревается от минус 25 оС до 25 оС, а вода охлаждается от 115 оС до 65 оС.
7. Определить расход греющего пара в калорифере, в котором воздух в количестве 25 кг/с нагревается от минус 23 оС до 17 оС. Теплоту парообразования воды принять равной 2 200 кДж/кг.
8. Вычислить среднелогарифмический температурный напор в водяном калорифере, в котором воздух нагревается от минус 28 оС до 22 оС. Температура воды в калорифере снижается от 135 оС до 65 оС.
9. Определить необходимую площадь поверхности нагрева водяного калорифера, в котором от воды к воздуху передается тепловой поток 500 кВт. Коэффициент теплопередачи принять равным 50 Вт/(м2 ∙ оС), а средний температурный напор 100 оС.
10. Определить концентрацию пыли после фильтра, если концентрация пыли перед фильтром составляет 0,5 мг/м3, а эффективность фильтра 90%.
11. Вычислить массовый расход хладагента через воздухоохладитель, в котором охлаждается воздух в количестве 10 кг/с. Энтальпия воздуха понижается от 53 кДж/кг до 33 кДж/кг, а энтальпия хладагента увеличивается от 264 кДж/кг до 431 кДж/кг.
12. Полная производительность кондиционера по воздуху составляет 20 тысяч м3/ч. Определить необходимую площадь фронтального сечения воздухоподогревателя второго подогрева при рекомендуемой массовой скорости воздуха в этом сечении 5 кг/(м2 ∙ с).
13. Определить холодопроизводительность холодильной машины, необходимую для холодоснабжения воздухоохладителя, в котором охлаждается воздух в количестве 10 кг/с. Энтальпии воздуха на входе и выходе из воздухоохладителя составляют 50 кДж/кг и 30 кДж/кг, соответственно.
14. Вычислить массовый расход охлаждающей воды через воздухоохладитель, в котором охлаждается воздух в количестве 5 кг/с. При этом энтальпия воздуха понижается от 61 кДж/кг до 41 кДж/кг, а вода нагревается от 7 оС до 12 оС.
15. Определить параметры воздуха в конце адиабатного увлажнения (температура, влагосодержание, энтальпия). Температура воздуха в начале процесса 25 оС, а его влагосодержание 0,5 г/кг. Относительная влажность воздуха в конце процесса 95%.
16. Определить температурный коэффициент эффективности рекуперативного теплоутилизатора по греющему воздуху, если его температура в аппарате понижается от 19 оС до 14 оС, а температура нагреваемого воздуха на входе в аппарат 9 оС.
17. Вычислить требуемую мощность электродвигателя вентилятора производительностью 36 000 м3/ч, создающего давление в 750 Па. КПД вентилятора равен 0,75, КПД передачи 0,98. Коэффициент запаса мощности принять равным 1,1.
18. Вычислить влагосодержание нагреваемого воздуха на выходе из регенеративного теплообменника с вращающимся ротором, если на входе в теплообменник он имеет влагосодержание 0,5 г/кг. Влагосодержание удаляемого воздуха на входе и выходе из теплообменника составляет 6 и 3 г/кг, соответственно. Массовые расходы удаляемого и приточного воздуха через теплообменник принять равными между собой.
19. Температура наружного воздуха в пластинчатом рекуператоре теплоты повышается от минус 24 оС до 12 оС. Определить температуру смеси наружного воздуха прошедшего через рекуператор и прошедшего через байпас, если общий массовый расход наружного воздуха составляет 3,3 кг/с, а расход наружного воздуха прошедшего через байпасный клапан рекуператора составляет 1,5 кг/с.
20. Вычислить температуру нагреваемого воздуха на выходе из рекуперативного утилизатора теплоты, если его эффективность по нагреваемому воздуху составляет 0,6, а температуры нагреваемого и охлаждаемого воздуха на входе в теплообменник составляют 0 оС и 20 оС, соответственно.
21. Определить показатель компактности пластинчатого воздухо-воздушного теплообменника без оребрения, расстояние между пластинами которого составляет 7,2 мм, а толщина пластин 0,15 мм.
22. Вычислить отношение живого сечения пластинчатого воздухо-воздушного теплообменника без оребрения к его фронтальному сечению, расстояние между пластинами которого составляет 5,8 мм, а толщина пластин 0,2 мм.
23. В системе утилизации теплоты с промежуточным теплоносителем утилизируется 116 кВт теплоты. Определить необходимый расход антифриза, если он нагревается в теплоизвлекающем теплообменнике на 5 оС, а теплоемкость антифриза составляет 3,5 кДж/(кг×оС).
24. Объемный расход приточного воздуха составляет 10 тысяч м3/ч. Рекомендуемая скорость движения воздуха в воздуховоде 4 м/с. Определить требуемый диаметр воздуховода.
25. Определить потери давления на трение в воздуховоде длиной 10 м и условным диаметром 0,5 м, если коэффициент гидравлического сопротивления трения составляет 0,2, а динамическое давление 14 Па.
26. Определить потери давления в местном сопротивлении с коэффициент местного сопротивления 1,2 при динамическом давлении 12 Па.
27. Определить динамическое давление потока воздуха, движущегося со скоростью 5 м/с. Плотность воздуха принять равной 1,2 кг/м3.
28. Определить потребную площадь поверхности нагрева теплоотдающего теплообменника теплоутилизатора с промежуточным теплоносителем, в котором утилизируется 205 кВт теплоты, если температурный напор между антифризом и воздухом составляет 12,5 оС, а коэффициент теплопередачи 40 Вт/(м2 ∙ оС).
29. Вычислить коэффициент теплопередачи рекуперативного пластинчатого теплообменника, если коэффициенты теплоотдачи со стороны теплого и холодного воздуха составляют 55 Вт/(м2 ∙ оС) и 34 Вт/(м2 ∙ оС), соответственно, а коэффициент конденсации со стороны теплого воздуха 1,05.
30. Вычислить коэффициент конденсации со стороны охлаждаемого воздуха, если его температуры на входе и выходе из теплообменника составляют 21 оС и 8,3 оС, а его удельные энтальпии 40,8 кДж/кг и 25,4 кДж/кг, соответственно.