Задача 7. Расчет центробежного компрессора. Определение основных размеров

Исходные данные

Холодопроизводительность	, кВт	100
Температура:
кипения	, К	258
конденсации	Т, К	303
Рабочее вещество		R717

 

1. Коэффициент изменения объёма:

 

.

 

2. Выбираем угол выхода лопаток  °; коэффициент политропного КПД  [1].

 

3. Изоэнтропа процесса сжатия:

 

 

4. Значение числа изоэнтропы:

 

.

 

5. Адиабатный КПД:

 

 

6. Удельная работа при политропном сжатии, кДж/кг:

 

 кДж/кг.

7. Энтальпия в конце политропного сжатия, кДж/кг:

 

 кДж/кг.

 

8. Внутренняя мощность компрессора, кВт:

 

 кВт.

 

9. Холодильный коэффициент:

 

.

 

10. Условное число  (принято) [1].

 

11. Скорость звука на входе в колесо, м/с:

 

 м/с,

 

где  коэффициент адиабаты аммиака.

 

12. Окружная скорость, м/с:

 

 м/с.

 

Из условий прочности для алюминиевых колес м/с, для титановых м/с [1].

 

13. Для колеса первой ступени принимаем коэффициент расхода , число лопаток , поправку на дисковое трение . Коэффициент теоретической работы колеса .

 

 

14. Коэффициент мощности:

 

 

15. Число ступеней сжатия:

 

 

Округляем до большего значения .

 

16. Уточненное значение окружной скорости, м/с:

 

 

17. Число .

 

18. Относительная ширина лопатки .

 

19. Коэффициент стеснения лопатки .

 

20. Диаметр колеса, м²:

 

 

 м.

 

21. Частота вращения:

 

.

Задача 8. Расчет аммиачного кожухотрубного конденсатора

Теплофизические свойства веществ представлены в прил. 1. Кожухотрубный конденсатор выполнен из стальных труб диаметром 20 х 3,0 мм, . Среднее число труб по высоте n = 4. В межтрубном пространстве конденсируется холодильный агент, а внутри труб движется охлаждающая вода. Тепловая нагрузка и температура конденсации принимается по задаче 1 и записывается в табл. 10.

 

Таблица 10

Результаты расчета

Определяемая величина	Формула	Результат
1	2	3
Температура воды на выходе из конденсатора, °С
Разность температур, °С
Температура воды на входе, °С
Нагрев воды, °С
Средняя логарифмическая разность температур, °С
Скорость движения воды в трубах, м/с
Критерий Рейнольдса Re (теплофизические свойства воды принимаются при средней температуре воды)
Критерий Нуссельта
Коэффициент теплоотдачи от стенки трубы к воде, Вт/мК
Термическое сопротивление стенки трубы,
Коэффициент А

 

Окончание табл. 10

1	2		3
Плотность теплового потока к воде, как функцию  температуры стенки  при средней температуре воды, Вт/м^2
Коэффициент В
	Результат
Плотность теплового потока от рабочего тела , Вт/м^2
Действительная плотность теплового потока определяется графическим решением системы уравнений
	Результат
Теплопередающая поверхность конденсатора, м^2
Длина трубок, м
Точка пересечения прямой  и кривой  дает действительнуюплотность теплового потока , Вт/м^2
Расход воды, кг/с
Число трубок
Конструктивная длина аппарата при числе заходов , м