Задачи.

Задача 5.1. В кормозапарник подается водяной пар с абсолютным давлением 160 кПа со степенью сухости 0,95. Температура вытекающего конденсата 70°С. Определить расход - пара на обработку 200 кг картофеля (Скр=3,55 кДж/(кгК)) если коэффициент полезного действия запарника составляет 0,75.

Решение. Теплота, затрачиваемая на нагревание картофеля, с уче­том кпд кормозапарника определяется по формуле

Где конечная и начальная температуры продукта, °С.

=12°С

Расход пара равна:

где - энтальпии влажного насыщенного пара и конденсата. Энтальпия влажного насыщенного пара определяется в пересечении изобары р₁ =160 кПа о линией сухости X =0,95 на диаграмме h,S водяного пара. =2585 кДж/кг; =4,19 кДж/(кгК) -теплоемкость конденсата.

Рисунок 5.7. Рисунок к задаче 5.1

Задача 5.2. Определить теплоту парообразования, если давление пара 160 кПа.

Решение. На изобаре р =I60кПа при любом паросодержании берем точку I и рассматриваем изобарный процесс парообразования 1-2, для которого количество подведенной теплоты определяется по формуле

Рисунок 5.8. Рисунок к задаче 5.2

З адача 5.3. Определить внутренний диаметр паропровода, соединяющего котельную с кормоцехом, если в него необходимо подавать влажный насыщенный пар при абсолютном давлении 160 кПа со степенью сухости У =0,95 в количестве 0,2 кг/с. Скорость перемещения пара в паропроводе 30 м/с.

Задача 5.4. 1 кг пара расширяется адиабатно от начальных параметров р₁ =0,9 МПа и t₁ = 500°C до р₂=0,004 МПа, Найти значения и работу расширения пара. Рисунок 5.8. Рисунок к задаче 5.3

Задача 5.5. Перегретый водяной пар при абсолютном давлении 0,4 МПа и температуре t₁=300°C адиабатно расширяется в комбинированном сопле Лаваля до давления 0,1 МПа. Определить площади минимального и выходного сечения сопла, если расход пара составляет 4 кг/с.

Решение. Выходное сечение сопла определяется по формуле

Для перегретого пара , поэтому критическое давление пара в минимальном сечении сопла

По диаграмме h,S для адиабатного процесса расширения пара от начальных параметров р₁ =0,4 МПа и t₁ = 300°C определяем h₁=3070кДж/кг; Критическая скорость в минимальном сечении

Максимальная скорость на выходе из сопла

Площадь минимального сечения

Площадь максимального сечения

Задача 5.6. Для вулканизации покрышек требуется сухой насыщенный пар с температурой 145°С, а центральная котельная ремонтной мастерской вырабатывает влажный насыщенный пар с параметрами Х =0,95 и р₁ =0,5 MПa. Что нужно делать с паром, чтобы его можно было использовать при вулканизации покрышек?

Задача 5.7. В паровых системах отопления низкого давления применяется пар с давлением 29 кПа, а котельная вырабатывает пар с давлением 0,7 МПа со степенью сухости 0,9. Что необходимо делать чтобы давление пара упало в системе до 29 кПа и какой должен быть диаметр трубы, чтобы скорость движения пара была 20 м/с?

Задача 5.8. Можно ли в результате дросселирования сухого насыщенного пара получить вновь сухой насыщенный пар меньшего давления?

Задача 5.9. Как изменяется термический кпд паросиловой установки (цикл Ренкина), если начальная температура перегретого пара повысилась от 300 до 500°С при неизменном начальном давлении p₁ =3,0 МПа и при разряжении в конденсаторе p₂ =0,0005 МПа.