HŐ-ÉS ÁRAMLÁSTAN II Gyakorló feladatok ÉGÉS GŐZÖK NEDVES L EVEGŐ SZÁRÍTÁS HŰTÉS ÁRAMLÁSTECHNIKAI ALAPOK SZIVATTYÚK, VENTILÁTOROK
Összeállította : Keczkó Mihály – főiskolai adjunktus
A hallgató neve :……………………… 2006
csop.sz. ………………………:
2
TARTALOMJEGYZÉK Old. 1. Égés……………………………………………………………………………... 3 1.1.
Ellenőrző kérdések
2. Gőzök…………………………………………………………………………….
4
2.1. Gőzök és állapotváltozásaik- Feladatok a Gulyás L.: Hőtan II jegyz..
5
2.2. Ellenőrző kérdések
6
3. Hőközléses alapfeladatok…………………………………………………………..22 4. Hőcserélők…………………………………………………………………………..23 4.1. Ellenőrző kérdések
25
5. Nedves levegő………………………………………………………………………..25 6. Szárítás………………………………………………………………………………26 6.1. Ellenőrző kérdések
28
7. Hűtés………………………………………………………………………………….31 7.1. Ellenőrző kérdések
32
8. A kiömlés termodinamikája………………………………………………………...38 8.1. Ellenörző kérdések 9. Áramlástechnikai alapfeladatok…………………………………………………....41 10. Áramlástechnikai gépek……………………………………………………………43 10.1. Ellenőrző kérdések
45
11. A feladatok megoldásai……………………………………………………………..46
3
1.témakör :- Égés 1.Égessünk el 1 kg metánt (CH4). Számítsuk ki a tüzelőanyag tömeg szerinti összetételét, az elméletileg (m=1!) szükséges oxigén és levegő tömegét, a keletkező füstgáz tömegét és tömeg szerinti összetételét. 2. Határozzuk meg 1 kg gC=0,82, gH2=0,1, gS=0,08 tömegréz szerinti összetételű tüzelőanyag elégetésekor felszabadult hőnek, az égéshez elméletileg szükséges levegőnek (m=1) és a füstgáznak a mennyiségét. 3. Egy kazánban óránként 500 kg gázt égetünk el, melynek tömegrészei 60% CH4, és 40% C3H8.Határozzuk meg az óránként felszabaduló hőmennyiséget, ha a tüzelés hatásfoka 85%-os ? Mennyi gőz keletkezik az 500 kg tüzelőanyag elégetéséből ? 4. Egy kazánban gázkeveréket égetünk el: az egyik komponens CH4, melynek térfogata 2 m3, nyomása 4 bar, hőmérséklete 50 oC. A másik komponens C3H8, térfogata 6 m3, nyomása 1,6 bar, hőmérséklete 50oC. Határozza meg az óránként felszabaduló hőmennyiséget valamint az égéshez elméletileg szükséges levegő mennyiségét ! 5. Egy tüzelőberendezésben C3H8 és CH4 normál állapotú gázkeverékből 10 kg-ot égetünk el óránként. a tüzelőanyagok térfogatrészei : 55% és 45%. Határozza meg a fűtőértéket és a keletkezett füstgáz mennyiségét 1,8-as légviszonytényező esetén ! 6. Egy nagynyomású gázégő 4 bar nyomású 20oC-os, 60tf%-ban CH4, 38 tf%-ban C3H8, 2 tf%-ban O2 összetételű gázból 5 m3-t éget el óránként. Határozza meg az összes felszabadult hő mennyiségét ! 7. Egy tüzelőberendezés óránként =60%-al, gc=0,68, gH2=0,03, gs=0,02, gO2=0,22 összetételű szénből 3kg-ot éget el. Határozza meg az óránként hasznosított hő mennyiségét és a füstgáz tömegét, ha a légviszony-tényező : 1,8 ! 8. Egy kazán hőteljesítménye 3.105 KJ/h. Az elégetett szén vegyi összetétele gc=0,67, gH2=0,05, gs=0,02, gO2=0,03, ghamu=0,23. Határozza meg az óránként keletkezett füstgáz és hamu mennyiségét, ha a kazán hatásfoka 0,85. Feltételezzünk tökéletes égést, azaz m=1 légviszony-tényezőt. 9. Határozzuk meg 1 kg propán (C3H8) – bután (C4H10) gáz égéshőjét (Hs) és a szükséges levegő mennyiségét, ha a gáz 50 – 50%-os részarányt képvisel. A légviszony-tényező 1,3-as értékű. 10.Szilárd tüzelőanyagot égessünk el 1,6 légviszonytényező mellett. A tüzelőanyag tömeg szerinti összetétele gc=0,68, gH2=0,05, gs=0,05, gO2=0,02. Számítsuk ki az elméletileg szükséges és a ténylegesen felhasznált levegő tömegét, a keletkezett füstgáz tömegét és tömeg szerinti összetételét.
4
Ellenőrző kérdések 1.Mit tud az égésről, feltételeiről és a terjedési sebességének feltételeiről? 2.Milyen fázisai vannak a szilárd tüzelőanyagok égésének ? 3.Vezesse le a C-re a szükséges O2 mennyiségének és a keletkezett füstgáz mennyiségének a fajlagos együtthatóit. 4.Mi a tömeg és tömeg-térfogat szerinti egyesítés lényege ? 5.Mennyi tömény oxigén és elméletileg mennyi levegő szükséges annak a tü.anyagnak az elégetéséhez, melyben van C,S,H2,O2 ? 6.Mi a légviszonytényező és hogyan befolyásolja a légviszonytényező mértéke az égést ? 7.Mennyi füstgáz keletkezik, ha m=1 légviszony tényezővel égetünk C,H2,S tartalmú gázt ? Miben lesz különbség m>1 esetében ? 8. Mi a lényegi különbség és a kapcsolat a fűtőérték és az égéshő között ? 9. Hogyan számítható a füstgáz hőmérséklete (általános képlettel) ? 2.témakör : - Gőzök 1. Milyen állapotban van a gőz, ha t=60 oC és a p=0,6 bar (táblázat segítségével) 2. Vízgőztáblázat segítségével határozzuk meg a 16 bar nyomású vízgőz állapotát, ha a., v1=0,11 m3/kg, b., v2=0,155 m3/kg ? (haszn. a táblázatokat !) 3. A gőz hőmérséklete 205 oC, fajtérfogata 0,1 m3/kg. Határozza meg a gőz állapotát. 4. Számítsa ki a gőz fajtérfogatát és entalpiáját 10 bar nyomáson, ha a fajlagos gőztartalom 90%. (használja a táblázatokat) 5. Határozzuk meg 10 m3 nedves telített gőz tömegét, ha annak hőmérséklete 160 oC és fajlagos gőztartalma 75 % ! (használjuk a gőztáblázatokat !) 6. 1 kg szénnel, kazánban 40 oC hőmérsékletű tápvízből állítunk elő 10 kg 8 bar nyomású száraz telített gőzt. Hány kg 16 bar nyomású gőzt tudunk előállítani ugyanebből az 1 kg szénből, ha a tápvíz hőfoka 10 oC és a víz fajhője cpvíz=4,18 kJ/kgK ? 7. Határozzuk meg a 15 bar nyomású x=0,8 fajlagos gőztartalmú vízgőz állapotjelzőit. (használjuk a gőztáblázatokat !) Mennyire változik a nedves gőz fajlagos gőztartalma, ha a rendszerrel kg-ként a., 100kJ hőt közlünk, b., ha 400 kJ hőt elvezetünk ?
5
8. Állapítsa meg 10 bar nyomású vízgőz állapotát, ha annak 0oC vízből való előállítására 2700 kJ hőt használtunk fel. 9. Egy kazán túlhevítőjébe 50 bar nyomású 2500 kg/h mennyiségű valamilyen fajl.gőztartalmú gőz lép be, ahol p=áll. esetén 1,05. 106 kJ/h hőt közlünk vele. Határozza az eredeti gőz állapotjelzőit, ha a túlhevített gőz hőmérséklete 360 oC. 10. Számítsa ki 50 bar nyomású és 400 oC hőmérsékletű gőz entalpiáját, fajtérfogatát és entrópiáját - tábl. segítségével 11. 1 m3 10 bar nyomású száraz telített gőzt le kell hűteni állandó térfogaton 60 oC-ra. Állapítsuk meg a fajlagos gőztartalmat, a nyomást a végállapotban és számítsuk ki azt a hőmennyiséget, amelyet el kell vonni a gőztől. 12. Füstgázzal melegítsünk 50 bar nyomású, x=0,95 gőzt 500 oC hőmérsékletre (túlhevítés). Hogyan ábrázolható az állapotváltozás i-s diagramban ? Mekkora hőmennyiségre van szükség ? ( a megoldáshoz használja az i-s diagramot) 13. 2 bar-os 160 oC-ra túlhevített vízgőzt melegítsünk állandó térfogaton, míg a nyomása 3 bar lesz. Állapítsuk meg a gőz véghőmérsékletét és a bevezetendő hőmenynyiséget. 14. 10 bar nyomású száraz telített gőzt adiabatikusan 1 bar nyomásig expandáltatunk. Állapítsuk meg a terjeszkedés munkáját. Használjuk az i-s diagrammot is szükség esetén. 15. 20 bar nyomású túlhevített gőz adiabatikusan 3 bar nyomásig expandál. és ekkor éppen száraz telített gőz. Állapítsuk meg, mennyire volt a gőz kezdetben túlhevítve ? 16. 20 bar nyomású és 0,9 fajlagos gőztartalmú gőz nyomását fojtással 5 bar nyomásra ejtjük le. Állapítsuk meg a gőz fajlagos gőztartalmát a fojtás végén.
Gőzök és állapotváltozásaival kapcsolatos feladatok a Gulyás II jegyzetből 8.8/1. Mennyi hőt kell közölni 1 kg p=15 bar nyomású és x1=0,7 fajlagos gőztartalmú gőzzel, ha állandó nyomáson száraz telített gőzt akarunk előállítani ? 8.8/2 1 kg 20 bar nyomású száraz telített gőz adiabatikusan expandál 1 bar nyomásra. Határozza meg a gőz által végzett munkát. 8.7/3 1 kg 10 bar nyomású gőzt 250 oC hőmérsékleten izotermikusan sűrítünk v2=0,05 m3/kg térfogatra. Határozza meg a sűrítéshez szükséges munkát
6
8.7/4 A nedves gőz fajlagos gőztartalma x=0,8 és nyomása 10 bar, melyről fojtásos expanzióval lecsökken 1 bar nyomásra. Határozza meg a közeg állapotjelzőit az 1-es és 2-es pontban ! 8.7/6 Egy gőztúlhevítő 5t gőzt termel óránként állandó 20 bar nyomáson úgy, hogy a túlhevített gőz hőmérséklete 350 oC lesz. A túlhevítőbe lépő gőz fajlagos gőztartalma x=0,97. Határozza meg a száraz gőz és a túlhevített gőz előállításához szükséges hőt . 8.7/7 m=1 kg, p1=8 bar nyomású és 300 oC hőmérsékletű közeg adiabatikusan terjeszkedik p2=1 bar nyomásig. Határozza meg a gőz által végzett munkát! Ellenőrző kérdések 1. Mit ábrázol a tenziógörbe ? 2. Hogyan értelmezzük a fajlagos gőz- és nedvességtartalmat ? 3. Szemléltesse diagramon és jellemezze a nedves gőz és száraz telített gőz állapotot. 4. Mit tud a folyadékok párolgáshőjéről ? 5. Egyszerűbb állapotváltozások ábrázolása mindhárom (p-v, T-s, i-s) diagramban. 6. Milyen görbéket tartalmaz és milyen helyzetűek a T-s diagramba berajzolt állandó paraméretű vonalak ? 7. Milyen görbéket tartalmaz és milyen helyzetűek a i-s diagramba berajzolt állandó paraméterű vonalak ? 8. Nedves mezőben hogyan számíthatók a fő termodinamikai jellemzők (v,i,s,u) ? 9. Mi jellemzi a fojtást ?
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
3.témakör :- Hőközlési alapfeladatok 1.Egy homogén falszerkezet vastagsága 30 cm, a hővezetési tényezője 1,44 W/m,fok. A fal két oldalán a hőmérséklet 18oC és –6oC. Határozza meg a hőmérséklet gradienst, a 0oC helyét a falban és a hőáram-sűrűség értékét a fentebbi adatokkal ? 2. Egy bazaltgyapot szigetelőanyagból készült szigetelőcső belső átmérője 600 mm, a külső átmérője 720 mm. A belső felület hőmérséklete 150oC, a külsőé 25 oC. A cső anyagának hővezetési tényezője 0,04 W/mfok. Számítsa ki a 100 m hosszú csövön 1 óra alatt vezetéssel közölt hő mennyiségét. 3. Határozza meg egy háromrétegű 150 m2-es fal hővezetési hőáramát és a hőáramsűrűséget a következő adatok alapján: 1=0,03 m 1=2,62 W/mfok t1= 25oC 2=0,48m 2=0,78 W/mfok t2= -10oC 3=0,03m 3=1,62 W/mfok Határozza meg az egyes falfelületek hőmérsékleteit és keresse meg a 0oC-os hőmérséklet helyét is ! 4. Egy kazán fűtőfelületének két oldalán a hőmérséklet 190 oC és 150 oC. A fűtőfelület anyagának hővezetési tényezője 168 kJ/hmfok, vastagsága 20 mm. A kazánteljesítmény változatlansága mellett mennyivel kell változni a fűtőfelület melegoldali hőmérsékletének, ha a hideg oldalra 1,5 mm-es kazánkő-réteg rakódik le. A kazánkő hővezetési tényezője : 4,187 kJ/hmfok. 5. Egy kazán sík felülete 5 m2 és 5mm-es acéllemezből készült. A lemez felületén 2 mmes korom van. Füstgáz oldalról a hőátadási tényező 2325 W/m2fok, a vízoldalról 35 W/m2fok. Határozza meg az átvitt hőáramot, ha a füstgáz hőmérséklete 940 oC. míg a vízoldalon 105 oC. A korom hővezetési tényezője 0,23 W/mfok, az acélé 52 W/mfok. 6. Egy hűtőház fala a következő rétegekből áll : 30 cm vastag tégla (λtég =0,38 W/mfok), 15 cm-es szigetelőanyag (λszig= 0,05 W/mfok), 10 cm-es beton (λbet=1,1 W/mfok). A külső levegő hőmérséklete 20 oC (αk=23 W/m2fok), a belső téré -10 oC (αb=8 W/m2fok). Kiszámítandó 1 m2 felületen 1 óra alatt átadott hőmennyiség és az egyes rétegek falhőmérséklete? 7. Határozza meg annak a csővezetéknek a hőáramát, melynek belső átmérője 320 mm, külső átmérője 350 mm. Benne 90oC-os melegvíz áramlik. Az áramló folyadéknál a hőátadási tényező 301 kJ/m2hfok, a külső fal mentén 542 kJ/m2hfok, a csővezeték hővezetési tényezője 52W/mfok, a hossza 22 m. A külső felület mentén áramló levegő 27 oC-os.
24
8. Egy acéllemez és az áramló közeg közötti hőátadási tényező 642 kJ/m2hfok, a közeg hőmérséklete 280 oC, az acéllemez 30 mm vastag, és hővezetési tényezője 60 kJ/mhfok, Határozza meg mennyi lesz a falhőmérséklet az acéllemez hidegebb oldalán, ha 9325 kJ/h hőterhelés jut 1 m2-re. 9. Egy 1=2 cm vastag acélfal vízoldali hőmérsékl. t2= 100 oC és a falban a hőáramsűrűség q=63 kW/m2 . Mennyi az acélfal másik oldalának a hőmérséklete? Mekkora lesz a falban a hőáramsűrűség, ha az acélfal vízoldalán 2= 2 mm vastag vízkő rakódik le és a hőmérsékletesés változatlan ? Mennyi a két réteg érintkezési felületének hőmérséklete ? ac = 45,4 W/mfok kő = 1,8 W/mfok 10. Egy acélcső belső átmérője d1=20 mm, külső átmérője d2= 30 mm. A csövet = 50 mm vastag üvegvatta szigeteléssel látták el. Az acélcső belső felületének hőmérséklete t1 = - 10 oC, a szigetelés külső felületéé pedig t2 = 20 oC. Mennyi a hőveszteség a cső 1m hosszú szakaszán, valamint a hőmérsékletesés az acélcső falán ? cső = 45,4 W/mfok sz = 0,037 W/mfok 4. témakör : - Hőcserélők 1. Adott egy egyenáramú hőcserélő : a belső csőrendszerben gőz áramlik, melyeket kívülről vízköpeny vesz körül. Az adatok az alábbiak : mvíz= 1800 kg/óra a víz fajhője= 4,2 KJ/kg,fok cső belső átm = 20 mm cső külső átm = 25 mm csőhossz = 1,5 m
a hővez.tényező = 58 W/mfok a hőátadási tény belülről = 185 W/m2fok a hőátadási tényező kív. = 350 W/m2fok a víz belépő hőm.= 20 oC a víz kilépő hőm. = 90 oC a gőz belépő hőm. =650 oC a gőz kilépő hőm. = 180 oC
Hány csőre van szükség a kívánt mennyiségű hő átviteléhez ? Mennyiben változik a helyzet ellenáramú hőcserélő esetén ? 2. Legyen adott egy melegvizes ellenáramú fűtési rendszerünk, amelynél az előremenő vizet hőcserélőn keresztül melegítjük 80 oC-ra. A fűtési rendszer visszatérő vize 50oC hőmérsékletű. Az épület – melyet fűtünk – 1.000.000 KJ/óra hőigényű. Mekkora legyen a hőcserélő csőkígyó hossza, ha a hőleadó közeg 2 bar nyomású 200 oC-os túlhevített gőz, a kilépő oldali pedig 120 oC-os telített gőz. (gőz = 5350 W/m2K, víz = 3810 W/m2K). A hőcserélő csövek belső átmérője 46mm, külső átmérője 52 mm , a = 200 kJ/hmfok. Mennyi a rendszerben keringtetendő víz mennyisége ?
25
3.Egy ellenáramú füstgáz-levegő hőcserélőben 2500 kg/h füstgáz áramlik, melynek hőmérséklete 350 oC-ról 130 oC-ra csökken. A levegő 20 oC-ról 105 oC-ra melegszik fel. A cső belső átmérője 30 mm, külső átmérője 35 mm, a fal hővezetési tényezője 85 W/mfok. A cső külső felületén áramló levegő hőátadási tényezője 1800 W/m2fok, belül áramló füstgázé 1200 W/m2fok. A levegő móltömege 29 kg/kmol, =1,4. Mennyi levegőt lehet felmelegíteni óránként és hány darab csőre van szükség, ha egy-egy cső hossza 1,5 m. A füstgáz fajhője 0,98 kJ/kgfok. Ábrázolja a hőmérséklet eloszlását a csőfalban és a hőcserélő felülete mentén. 4.Határozza meg, mennyi gőzt lehet óránként felmelegíteni a felszabadult hővel és milyen nagy a hőcserélő felülete, ha a hőcserélő mindkét oldalán a hőátadási tényező 3500 W/m2K, a lap vastagsága 3 mm és hővezetési tényezője 58 W/mK. A tüzelőberendezésben óránként 200 kg gázt égetünk el, melynek tömegrészei 60%-ban acetilén (C2H2) és 40%-ban propán (C3H8). Az égés során keletkezett 700 oC-os füstgáz hőjét egy lapcserélőn keresztül adja át 160 oC-ig a 110 oC-os állandó nyomású gőznek, amelynek fajlagos gőztartalma a hőcserélés kezdetén 0,25, míg a hőcserélés végén száraz telített gőz lesz belőle. A gőz kalorikus állapotjelzői közül az entalpia i’=475 kJ/kg, i”=2895 kJ/kg .Ábrázolja diagramban (diagramokban) a gőz állapotváltozásait és a hőcserélő hőmérsékletének eloszlását a csőfal és a hőcserélő felülete mentén. 5. Egy csővezetékben nedves gőz áramlik, melynek hőmérséklete 110 oC. Fajlagos gőztartalma az áramlás kezdetén 0,95. A gőz tömegárama 2,02 kg/s. Az állandó nyomású gőz az áramlás következtében a hővezetésből adódó hőáram esetén a falak hőmérsékletét 98 oC ill. 95 oC-ra hevíti fel, míg a hővezetési tényező 58 W/mfok. A csővezeték belső átmérője 75 mm, a falvastagsága 5 mm. Határozza meg a veszteséget és a megérkező gőz fajlagos gőztartalmát, ha a csővezeték 150 m hosszú ? 6. Egy lemezes vízmelegítő fűtőfelületén a füstgáz hőfoka 360 oC-ról lehűl 110oC-ra. A víz a csőrendszerbe 10 oC hőmérsékleten lép be és felmelegszik 90 oC-ra. Milyen nagy az átszármaztatott hőmennyiség óránként a vízmelegítő fűtőfelületének 1 m2-én, ha a hőátszármaztatási tényező értéke 9,3 W/m2K. Az értéket számítsa ki egyen- és ellenáramra is. Készítsen vázlatot és rajzolja fel a hőfoklefutási görbéket is. 7. Egy lemezes hőcserélőben a füstgáz belépő oldali hőmérséklete 920 oC, míg a kilépő oldalié 200 oC. A hőcseréléssel átadott hő 2,5.106 kJ/h. A belépő gőz fajlagos gőztartalma 0,23-ról 0,9-re nő állandó nyomáson. Határozza meg, mennyi gőzt lehet előállítani óránként, ha a kalorikus jellemzők az alábbiak : i’=643 kJ/kg, i”=3232 kJ/kg, s’=1,63 kJ/kgK, s”=7,69 kJ/kgK. Számítsa ki, milyen felületű hőcserélő kell, ha a hőátadási tényező a füstgáz és a fal között 3200 W/mK. Ábrázolja a falmenti hőmérsékleteloszlást diagramon. Mennyi a felhasználandó füstgáz tömege, ha a fajhője 1,72 kJ/kgK ?
26
Ellenőrző kérdések 1. Mi a hőmérsékleti gradiens és mit tud róla ? 2. Adja meg a Fourier-féle hővezetési egyenlet fajlagos és teljes alakját ? 3. A hővezetési képlet levezetése 2-rétegű síkfalra. 4. Mi a hőátadásos hőátvitel lényege ? 5.Definiálja az abszolut fekete test, abszolút fehér test és feketeségi fok fogalmát. 6. Mi a hőátszármaztatás lényege és hogyan számítható a hőátszármaztatási tényező többrétegű sífal esetén ? 7. Hogyan számítható egyrétegű csőfal esetén a hőátszármaztatási tényező ? 8. Hőmérséklet-lefutási diagrammok egyenáramú és ellenáramú hőcserélők esetén. 9. Hőcserélőknél miért van szükség közepes hőmérséklet-különbségre ? Ábrával magyarázza, hogyan számíthatóez egyenáramú hőcserélők esetében?
5. témakör : Nedves levegő 1. Határozzuk meg i-x diagram segítségével a 60oC-os 0,3 relatív telítettségű nedves levegő entalpiáját és nedvességtartalmát, ha pgtel=19917 Pa ! Ellenőrizzük számítással ! 2. Határozzuk meg a 90oC-os 0,049 kg/kg nedvességtartalmú levegő relatív nedvességtartalmát ! 3. Határozzuk meg a vízgőz parciális nyomását egy levegő-vízgőz elegyben 80oC-on és 210 kJ/kg hőtartalomnál ! 4. 24 oC-os és 0,7 relatív nedvességtartalmú levegőt hőcserélőben 90oC-ra melegítünk fel. Határozzuk meg a nedvességtartalmát és a hőtartalmát a kilépő levegőnek ! – diagr. 5. Határozzuk meg a 40oC-os, 0,8 relatív nedvességtartalmú levegő harmatpontját ! – diagramból ! 6. 75oC hőmérsékletű, 10% relatív páratartalmú levegő hőmérséklete 45oC-ra csökken (a szárítás miatt). Mennyi lesz a levegő abszolút nedvességtartalma és relatív páratartalma ebben az esetben ? 7. Állapítsa meg számítással 1+x kg nedves levegő fizikai jellemzőit (pg ; pl ; x ; xtel ; i 1+x, l ; n ;vn ; cpn), ha a levegőhőmérséklet = 30 oC, a relatív páratartalom = 0,75 !
27
8. Az i – x diagram segítségével határozzuk meg 2 kg 20 oC-os, 0,8 telítettségű levegő és 1 kg 80 oC-os 0,2 telítettségű levegőkeverék állapotjelzőit ! 1. Végezzük el 80 oC-os 0,2 relatív nedvességtartalmú levegő hűtését 20 oC-ra. Hatátározzuk meg i – x diagram segítségével a harmatpontot, a hűtéskor elvonandó mennyiségét és a nedvességtartalom csökkenését ! 2. A szárítóba friss levegő (t=25oC,=0,5) és fáradt levegő (t2=50oC és 2=0,8) száraz levegőre számított 1:3 tömegarányú elegyét vezetjük be. Határozzuk meg az elegy kalorifer előtti és a kaloriferben 80oC-ra való felmelegítése utáni állapotát ? 3. Határozzuk meg i – x diagram segítségével, hogy 60 oC-os x=0,02 kg/kg nedvességtartalmú levegőhöz milyen hőtartalmú gőzt kell keverni, hogy 86 oC-os és 0,05 kg/kg nedvességtartalmú levegőt kapjunk ? 12. Határozzuk meg 80oC-os és 0,08 kg/kgnedvességtartalmú levegő keverékének entalpiáját, hőmérsékletét és nedvességtartalmát, ha a keveredési arány 2 és a nagyobb arányt a 20 oC-os 0,01 kg/kg nedvességtartalmú levegő képviseli. A megoldást i-x diagram segítségével adja meg. 6.témakör :- Szárítás 1. Ha egy szárítóberendezéssel óránként 1500 kg vizet tudunk elvonni, akkor 35 %-os nedvességtartalmú kukoricából mennyit tudunk leszárítani, ha a tárolást 14%-os nedvességtartalomig végezzük ! 2. Egy szárítóberendezéssel óránként 2500 kg 22% nedvességtartalmú anyagot szárítunk le 14%-ra. Az előmelegítőbe belépő keverék hőmérséklete 20oC és a relatív nedvességtartalmát méréssel 60%-ban határoztuk meg. A szárítóba belépő levegő hőmérséklete 90 oC. Határozzuk meg a szükséges levegő és hőmennyiséget, ha a kompenzálás +5%, -5% és 0%-a a melegítéshez szükséges hőnek. A szárítóból kilépő levegő relatív nedv.t.: 70% 3.Határozzuk meg a szárításhoz szükséges hő és levegőmennyiséget, ha a nedves anyag óránkénti mennyisége18000kg, nedvessége 28%. A szárítás 14%-ra történik és a levegő kilogramjára 10KJ hő esik pozitív kompenzációként. A kaloriferbe belépő levegő hőmérséklete 10 oC-os, relatív nedvesség-tartalma 50%, a szárítás 90 oC-on történik. A szárítóból kilépő leve gő relatív nedv.t.: 70% 4.A szárítóba belépő 120oC-os levegővel 2 fokozatban történik a szárítás, az egyes fokozatokban, az első léghevítésre vonatkoztatott 35%-os negatív kompenzációval. A belépő nedves termény tömege 10t/óra. nedvességtartalma 22%, a kilépőé 14%. A szárító kaloriferjébe belépő levegő hőmérséklete 15oC-os, a relatív nedvességtartalma 60%. Mennyi levegőre és milyen fajlagos hőfelhasználásra van szükség a szárítóban
28
Ábrázolja a folyamatot i-x diagramban.
A kilépő levegő nedvességtartalma : 70%.
5. A szárítóból kilépő levegő nedvességtartalma 0,04 kg/kg, telítettsége 60%. A levegőkeverékhez vezetett friss levegő jellemzői : to=15 oC, tn=10oC. A szárítóba belépő levegő 110oC-os és a negatív kompenzálásra fordított hő 28 kJ/kg. A kilépő termény nedvességtartalma 12%, míg a belépő nedves termény tömege 15 t/h. A szárítóból kilépő abszolút száraz anyag 11,5 t/h. Határozza meg a fajlagos hőfelhasználást! A kilépő levegő nedvességtartalma : 70%. Ábrázolja a folyamatot i- x diagramon. 6. Egy szárítóberendezés kaloriferébe belépő levegő nedvességtartalma 0,004 kg/kg, a szárítás hőmérséklete 120oC. A felmelegítéshez használt hő 20%-al túlkompenzált. A belépő levegő relatív nedvességtartalma 0,6 . Az abszolút szárazanyag tömege 12000 kg/óra. A szárítóba belépő anyag nedvességtartalma 30%, a kilépőé 14%. A kilépő levegő nedvességtartalma : 70%. Határozza meg a fajlagos hőfelhasználást ! 7. A szárítóba belépő 120oC-os levegővel két fokozatban történik a szárítás, mégpedig az egyes fokozatoknál az első fokozatban felhasznált hőnek 25%-a fordítódik negatív kompenzációra. A belépő nedves termény tömege 15 t/h és a nedvességtartalma 30%. A kilépő nedvességtartalom 14%. A szárító kaloriferjébe belépő levegő hőmérséklete 20 oC, relatív nedvességtartalma 60%. A kilépő levegő nedvességtartalma 70%. Ábrázolja a szárítás folyamatát i – x diagramon és határozza meg,mennyi levegőre és hőre van szükség és milyen a szárító fajlagos hőfelhasználása. 8. Egy szárítóberendezésből kivett kukorica nedvességtartalma 14% és az abszolút szárazanyag tömege 8000 kg/h. a belépő anyag nedvességtartalma 30%. A szárítás 95 oCon történik. A kaloriferbe bevezetett levegő száraz hőmérséklete 10 oC, míg a nedves hőmérséklete 8oC. A kompenzáció negatív és a melegítésre szánt hőnek a 20%-a. Határozza meg az óránkénti hőszükségletet és a szárító fajlagos hőfelhasználását. Ábrázolja a folyamatot i- x diagramon ! 9. Egy 3-fokozatú szárítóberendezés alulkompenzált, fokozatonként a felmelegítésre fordított hőnek a 0,2-ed részével. Az első fokozat kaloriferjében bevezetett levegő nedvességtartalma 80%, hőmérséklete 5 oC, a szárítóba való bevezetés 120 oC-on történt. Mennyi az összes hő és a fajlagos hőfelhasználás, ha a bevitt nedves termény tömege 18000 kg/h, nedvességtartalma 30%, kilépő nedvességtartalma 12%. A fokozatonként kilépő levegő relatív nedvességtartalma 60%.Ábrázolja a folyamatot i- x diagramon.
Ellenőrző kérdések 1. Mi a vonatkoztatási mennyiség a nedves levegős számításoknál ? 2. Hogyan számítható ki a nedvességtartalom ?
29
3. Definiálja a relatív nedvességtartalmat, hogyan számítható és hogyan határozható meg méréssel ? 4. Értelmezze a telítettség fogalmát, mi a telítési fok ? 5. Hogyan számíthatók és olvashatók le diagramról a parciális gőznyomások ? 6. Milyen pontok mértani helye a telítési görbe ? 7. Definiálja a harmatpont fogalmát. 8. Hogyan mér a pszichrométer ? 9. Hogyan határozható meg és ábrázolható i-x diagramban 1+x kg nedvess levegő entalpiája? Rajzolja be a metszékeket, valamint az x= áll, fi=áll, i=áll, t=áll vonalakat. 10. Milyen param. Olvashatók le az i-x diagram telítetlen mezejének egy pontjáról ? 11. Mire jó az állapotváltozás irányjelzője ? 12. Rajzolja be a legfontosabb állapotváltozásokat az i-x diagram telítetlen mezejében 13. Hogyan szerkeszthető a keveredési pont koordinátái i-x diagramban ? 14.Mi a szárítás lényege és miért van szükség rá ? 15. Hogyan számítható az elpárologtatandó víz mennyisége G1,G2, w1,w2 felhasználásával, mik ezek ? 16. Hogyan számítható az elméleti levegőszükséglet? 17. Mi jellemzi az elméleti szárítót ? 18. Írja fel szavakkal a szárítóberendezés hőmérlegét. 19. Mit értünk negatív és pozitív kompenzáláson ? 20.Milyen hatása van annak a szárításra , hogy éppen milyen értéket vesz fel a kompenzálási tényező ? 21. Miért lehet szükség többfokozatú szárításra és mi jellemzi ? 22. Ábrázolja a füstgázzal történő szárítás elvét i-x diagramban
30
31
32
7. témakör :- Hűtés 1. Egy expanziós hengeres kompresszoros hűtőgéppel 2x106 kJ/h hőt kell elvonnunk. A
hűtési hőmérséklet –10 oC, a hűtőközeg hőjét +40 oC-on adja le. A közeget x=1 gőztartalomig komprimáltatjuk. Számítsuk ki a jellemző munkákat és hűtőteljesítménye ket. Ábrázolja a folyamatot diagrammokban. Adatok a gőztábl. : i1=1580 kJ/kg , v1=0,36 m3/kg,i2=1790 kJ/kg, i3=690 kJ/kg, i4=670kJ/kg, v4=0,072 m3/kg,cpvíz=4,18 kJ/kgK 2. A fordított Carnot elven működő hűtőgéppel 3,5105 kJ hőt vonunk el óránként to= - 10C-on. Az elvont hőt tartalmazó hűtőközeget telített gőz állapotban kezdjük el a kompresszorral adiabatikusan sűríteni 8,74105Pa nyomásra ,azaz +20oC hőmér – sékletre(2), ahol egészen a folyadékállapotig végezzük a hőelvonást állandó nyomáson (3), majd az expanziós hengerben leexpandálva (4) újra kezdi a körfolyamatot. Határozza meg mennyi a keringtetendő közeg térfogatáramát a komprimáláskor, a fajlagos hűtőteljesítményt és a környezetnek átadandó óránkénti hőmennyiségét. Rajzolja fel a körfolyamatot T-s vagy logp-i diagramon Adatok : –10oC-on : i1=i” = 1669 kJ/kg , i’=373 kJ/kg , x4= 0,1 kg/kg, v1=0,4184 m3/kg +20oC-on : i3=i’=512,38 kJ/kg , i2=1800 kJ/kg 3. Egy fojtószelepes kompresszoros hűtőgép ammónia –20°C-on vonja el a 2,5106 kJ/h hőmennyiséget. A hűtőközeg az adiabatikus kompresszió végén telített állapotban van, s az itt elért 30°C-on adja le a hőt egészen a folyadékállapot eléréséig. Határozza meg a keringtetendő hűtőközeg mennyiségét, a fajlagos hűtőteljesítményt és a kondenzátorhoz szükséges hűtővíz mennyiségét, ha annak hőmérséklete 10oC-t emelkedik a hőelvonás során. Ábrázolja a folyamatot T-s vagy log p-i diagramokon. Adatok : -20oC hőmérsékleten… x1= 0,87 kg/kg , i’=327,282 kJ/kg, i”=1655,712 kJ/kg, +20oC hőmérsékl.…: i 2= i” =1706 kJ/kg , i3=i’=560 kJ/kg , cpv= 4,18 kJ/kgfok 4. Egy kompresszoros hűtőgép óránként 500 kg ammóniát sűrít adiabatikusan. A hőelvonást –10 oC-on végzi, míg a hőleadást 40 oC-on. A kompresszor száraz telített gőzt sűrít , mely a hőleadás után teljesen folyadékállapotba kerül. A folyadék nyomásának csökkentése expanzióhengerben történik. Rajzolja fel T-s vagy log p-i diagrammban a folyamatot . Határozza meg mennyi hőt von el óránként összesen a hűtőtérből ! Mennyi munkát kell a körfolyamathoz összesen befektetni? Mennyi hőt kell összesen a magasabb hőmérsékleti szinten elvonni óránként? Mennyi az összes keringtetendő térfogatáram a kompresszornál ? Mennyi a fajlagos hűtőteljesítmény? Adatok : –10oC-on : i1=i” = 1669 kJ/kg , i’=373 kJ/kg , x4= 0,1 kg/kg , v1=0,4184 m3/kg +40oC-on : i3=i’=609,263 kJ/kg , i2=1900 kJ/kg
33
5.Egy fojtószelepes hűtőgép –20 oC-on vonja el a hőt, s ezt majd 20 oC-on adja le egészen a folyadékállapotig. A komprimálás telített gőzállapotig adiabatikusan történik, mennyisége 710 m3/h. Határozza meg a körfolyamat fajlagos hűtőteljesítményét, az üzemeltetés teljes munkaszükségletét és a leadott összes hőmennyiséget. Ábrázolja a folyamatot log p-i és T-s diagramon. Adatok :
-20oC-n : x1= 0,90kg/kg, i’=327,28 kJ/kg, i”=1655,71 kJ/kg +20oC-on : i’=512,38 kJ/kg, i”=1699,55 kJ/kg,
6. Ammóniával dolgozó száraz fojtásos körfolyamatban az elpárolgási hőmérséklet – 10 oC, a kondenzációs hőmérséklet 30 oC. A szükséges hűtőteljesítmény 14 kW. Határozza meg a keringő ammónia tömegáramát és a fajlagos hűtőteljesítményt. Adatok : i1=i”=1669 kJ/kg
i2= 1870 kJ/kg
i3=i4=i’=560,4 kJ/kg
7. Ammóniával dolgozó hűtőkörfolyamat, fojtásos, száraz, utóhűtéses ciklusú. Az elpárolgási hőmérséklet –17 oC, a kondenzációs hőmérséklet +25 oC és az utóhűtés hőmérséklete +20 oC. Mekkora a fajlagos hűtőteljesítmény ? Adatok : i1=i”=1660 kJ/kg
i2=1960 kJ/kg
i3*=i4*=iu*=512,4 kJ/kg
8. Mennyivel javul egy Freon-12 hűtőközeggel dolgozó fojtásos száraz ciklusú hűtőkörfolyamat fajlagos hűtőteljesítménye, ha utóhűtést alkalmaznak ? Az elpárolgási hőmérséklet –15 oC, a kondenzációs 30 oC és az utóhűtés 25 oC. Adatok : i1=io”=648 kJ/kg, i2= 672 kJ/kg, i3= i4= i’= 530 kJ/kg, i3*=i4*=iu*= 525 kJ/kg Ellenőrző kérdések 1. Melyek a hűtőközeggel szemben támasztott követelmények ? 2. Vázolja fel és jellemezze a logp-i diagramot, milyen görbék vannak rajta még ? 3. Mi a lényegi különbség a expanziós-hengeres és fojtásos hűtő körfolyamatok között ? 4. Milyen módszerekkel javítható a kompresszoros hűtő körfolyamat hatásfoka ? 5. Mi a lényegi különbség a kompresszoros és abszorpciós hűtőgépek között ? 6. Mi a hőszivattyú működésének elve ?
34
35
36
37
38
39
8.témakör : - A kiáramlás termodinamikája 1. Egy tartályban 100 bar nyomású és 15 oC hőmérsékletű levegő van, mely 10 mm belső átmérőjű csövön áramlik az atmoszférába. Közben a nyomás állandó marad. Határozza meg a levegő kiáramlási sebességét és az időegységre eső levegőfogyasztást. (1,08 , =0,684) 2. Egy kazánban 12 bar nyomású és 300 oC hőmérsékletű túlhevített gőz van. A gőz az atmoszférába ömlik. Állapítsa meg a kiömlés sebességét a.) egyszerű fúvókán b.) Laval-fúvókán keresztül Használja hozzá az i-s diagrammot. 3. 16 bar nyomású és 400 oC hőmérsékletű túlhevített vízgőz Laval-fúvókában adiabatikus expanziót végez 1 bar-ig. A kiömlő gőzmennyiség 4,5 kg/s. Határozza meg a fúvóka minimális keresztmetszetét és a kilépő keresztmetszetet. ( Használja a gőztáblázatokat és az i-s diagrammot. Ellenőrző kérdések 1. Miért nem mindegy a kiáramlási keresztmetszet alakja ? 2. Mit jelent a kritikus kiáramlási sebesség ? 3. Milyen problémát és hogyan oldott meg a Laval-fúvóka ?
40
41
42
9.témakör: - Áramlástechnikai alapfeladatok 1. Milyen magasra szökik fel a vízsugár a Heron-labda (1.ábra) csövéből adott 0,2 bar-os túlnyomás esetén ?
2.ábra 1.ábra 2. A hullámok a tengerparti sziklának 30 km/h sebességgel csapódnak (2.ábra) ütközéskor energiájuk 15%-a elvész. Milyen magasra csapnak a hullámok a gátnál ? 3. Számolja ki a 3. ábra szerinti csővezeték egyenértékű csőhosszát .
3.ábra
3. Venturi cső legszűkebb keresztmetszete A2=0,01 m2, az A1/A2=2. Mennyi a szállított vízmennyiség, ha h=500 mm és a mérőfolyadék higany (sűrűsége 13600 kg/m3) ?
43
5.A 40 m szintkülönbségen elhelyezett 120 mm átmérőjű csővezetékben 72 m3 víz áramlik, a víz statikus nyomása 6 bar. Mennyi veszteségmentes áramlás esetén szállítómagasság és az össznyomás ? 6.
4.ábra
7. Határozzuk meg annak a csővezetéknek az áramlási ellenállásait, melyben percenként 600 l vizet kell vezetnünk 2 m/s sebességgel. A csővezeték hossza 400 m. A vezetékbe beépített szerelvények és idomok :2 db tolózár, 12 db 90o-os ív és 6 db T-idom . (toló=0,3 , ív=0,51 , T=0,9, =0,02) 8. A repülőgép az 50 km/óra sebességű és 1,29 kg/m3 sűrűségű levegőben a levegőmozgás irányával egyező irányban halad. A gép utazási sebességét Prandtl-csőre kapcsolt differenciálmanométer segítségével határozzák meg. A manométerben 13600 kg/m3 sűrűségű higany van és a szintkülönbség 25 mm. Határozza meg a gép utazósebességét. 9. Milyen sebességgel kell haladnia a vonatnak, hogy a víz 5 m magasra felemelkedve még 10 m/s sebességgel áramoljon ki ? (Az áramlás legyen veszteségmentes) 10.
5.ábra
44
10.témakör : - Áramlástechnikai gépek 1. Számítsa ki az egyszeres működésű dugattyús szivattyú hajtásához szükséges motorteljesítményt a következő adatokkal : dugattyú átmérő: d=150 mm, löket s=200 mm, ford.szám : n=110 1/perc, volumetrikus hatásfok v=0,9, hidraulikai hatásfok h=0,84, mechanikai hatásfok m=0,92, a szállítómagasság H=35 m. 2. Számítsa ki a szellőző hajtásához szükséges teljesítményt, Q=1,75 m3/s a levegő térfogatárama, h=80 mm vízoszlop az előállított nyomáskülönbség, a ventilátor összhatásfoka pedig 80%. Mekkora a levegő szállítósebessége és mekkora a szívócső átmérője ?
6.ábra
3. Egy ventilátort 0,6 kW teljesítményű villamos motorral hajtunk. A létesített nyomás különbség 260 mm vízoszlopnak megfelelő nyomás, a ventilátor hatásfoka vent=0,84, a levegő sűrűsége 1,293 kg/m3 a) Mekkora a szállított levegőmennyiség ? b) Mekkora a levegő sebessége és mekkora a ventilátor átmérője ? 4. A 7. ábrán vázolt elrendezés szerint az SZ szivattyú szállítja a medencéből az 1035,9 kg/m3 sűrűségű folyadékot. Az adott szivattyútipusnál 0,2 m3/s vízszállítás mellett a szívócsonkon létrehozható nyomás 4.104 Pa. A szívócső teljes hossza 120 m, átmérője 0,4 m, a csősúrlódási tényezője 0,03. A szívócsőben lévő lábszelep veszteségtényezője 4,5, a könyöké 0,25. A külső légnyomás 1 bar. Határozza meg a szivattyú szívócsonkjának vízszint feletti Hsg beépítési magasságát.
45
7.ábra 5. A 8. ábra szerinti csővezetéken keresztül táplálja a centrifugál-szivattyú a víztorony 5.105 Pa nyomás alatt álló tartályát. A szivattyú 103 kg/m3 sűrűségű vízből 0,1 m3/s mennyiséget szállít. Adatok : Hg=45 m , Hsg=5 m , zBA=zDE=1 m , zCD=0,5 m , lGH=35 m , lEF=5 m , lFG=960 m D1=0,3 m , d2=0,25 m , 1=2=0,03 , L Határozza meg a szívó és nyomóvezeték veszteségmagasságait !
8.ábra
46
4. A 9. ábrán látható ventilátor 0,314 m3/s ρl=1,3 kg/m3 levegőt szállít az AB csővezetéken. Mekkora a feltüntetettt U-csöves manométerek Δh1, Δh2 és Δh kitérése, ha azokban a mérőfolyadék víz (ρv=1,3 kg/m3) ? Mekkora a ventilátor szállítómagassága ?
9.ábra 8.ábra
5. Egy radiális transzport-ventilátor adatai : Q=5 m3/s, pö=3500 Pa, =0,68 , Any=305x 628 mm , Dsz=499 mmköz=1,2 kg/m3. Határozza meg a ventilátor statikus nyomásemelkedését, manometrikus szállítómagasságát, a hasznos és tengelyteljesítményét !
47
A FELADATOK MEGOLDÁSAI 1.témakör: Égés Sorsz. 1 2 3 4 5
Eredmények gc=0,75,gH2=0,25, Oo=4 kg/kg, Lo=17,39 kg/kg, Gfgo=18,39 kg/kg, gCO2=0,15, gH2O=0,12, gN2=0,73 Oo=3,09 kg/kg, Gfgo=14,45 kg/kg, Q=Hs=40818 kJ/kg, (Hi=38565 kJ/kg) Q=20801 MJ, mH2O=1035 kg Q=960368 kJ/h, Lo=331,2 kg Hi=46849,5kJ/kg, Gfgö=305,3 kg
Sorsz 6 7 8 9 10
Eredmények Q=512577 kJ
Qö=47418 kJ/h, Gfgö=49,84 kg/h Gfgo=129 kg/h, mhamu=2,9 kg/h Hs=49516 kJ/kg, L=20,41 kg lev Oo=2,24 kg/kg, Lo=9,75 kg/kg, L=15,6 kg/kg, mfg=15,9 kg/kg, gCO2=0,156, gH2O=0,028, gSO2=0,006, gN2=0,755, gO2=0,084
2. témakör : Gőzök és állapotváltozásaik Sorsz. 1 2 3 4
Eredmények folyadék – melegvíz v1=0,11 m3/kg – telített gőz v2=0,155 m3/kg – túlhevített v=0,1 m3/kg – telített gőz v=0,1752 m3/kg, i=2576,47 kJ/kg
5 6 7 8
m=43,4 kg
9
i1=2668 kJ/kg, x1=0,923, v1=0,0365 m3/kg, s1=5,738 kJ/kgK v=0,05781 m3/kg, i73193 kJ/kg, s=6,64 kJ/kg p2=0,19917 bar, I2=1595,45 kJ, Q12=-11697,8 kJ, mg=5,138 kg T-s és i-s diagramban is ábrázolható q12= 3433 kJ/kg, tábl, diagr. ellenőriz.
10 11 12
m=9,457 kg +100 kJ-al 85%, -400 kJ-al 59% x= 0,966 telített gőz
Sorsz 13 14 15 16 8.6.7/1 8.6.7/2 8.6.7/3 8.6.7/4
Eredmények t2=370 oC, q12=520,4 kJ/kg w12=345,13 kJ/kg t1=361 oC i2=2610 kJ/kg, s2=6,5 kJ/kg, x2=0,94 v2=0,35 m3/kg, t2=151, 84 oC q12=584,5 kJ/kg w12=452 kJ/kg w12=417,6 kJ/kg
8.6.7/6
t2=99,64 oC, i2=2360 kJ/kg, x2=0,865, s2=6,55 kJ/kgK, v2=1,5 m3/kg, még nedves mező Q12=1,96.106 kJ, Q11”= 2,83.106 kJ
8.8.7/7
w12=333,7 kJ/kg
48
3.témakör : Hőközlés – alapfeladatok Eredmények
Sorsz. 1 2 3 4 5
oC/m,
oC
80 0 115,2 W/m2 oC,
,22,5 cm-re,
oC,
oC
24,38 -8,99 0 , 35 cm-re a melegebb faltól) t=308,7 oC Q=110,47kW
Eredmények
Sorsz 6 7 8 9 10
q=26676 J/m2,19,68 oC,13,83 oC, -8,4 oC, -9,07 oC Q=76,088 kW tf=260,8 oC q=17886W/m2,127,75 oC, 119,87 oC q=4,754 W/m esés, 0,007 oC esés
4.témakör : Hőcserélők Eredmények
Sorsz. 1 2 3 4
egy.: 44 db, ellen.: 38 db l=9,73 10 fm, mv=7974,5 kg/h ml=6312,7 kg/h, n=8,129 db mg=4603 kg/h, A=6,61 m2
Eredmények
Sorsz 5 6 7 8
Qv=3900,4 kJ/s, x2=0,66
5. témakör : Nedves levegő Eredmények
Sorsz.
Eredmények
Sorsz
1
i=162 kJ/kg, x=0,039 kg/kg
7
2
0,10
8
3 4
pg=75 mbar x2=0,014 , i2=130 kJ/kg
9 10
5 6
36 oC x=0,037 , =0,6
11 12
x=0,020 kg/kg, xtel=0,02717 kg/kg, pg=0,0318 bar, pl=0,98144 bar, =0,736, l=1,1286 kg/m3, n=1,1515 kg/m3, vn=0,8684 m3/kg, cpn=1,018 kJ/kgK tk=40-41oC , ik=115 kJ/kg, xk=0,029 =0,6 , pg=0,045 bar x=0,05 , i=195 kJ/kg , th=44-45 oC tke=45 oC, ike=182 kJ/kg, xke=0,0535 ke=0,9 , pgke=0,078bar, tu=80 oC, iu=222 kJ/kg, xu=0,0535, u=0,175 leolvasva : 3550 kJ/kg tk=55oC , ik=140 kJ/kg, xk=0,033
6.témakör: Szárítás Sorsz. 1 2 3 4 5
Eredmények G1=6143 kg L=10573 kg/h, i+5%= i0%=i-5%=750683 kJ/h L=119592 kg/h, i= 9,51.106 kJ/h L=26963 kJ/h, q=5539 kJ/kg G=5403,7 kJ/kg
Sorsz 6 7 8 9
Eredmények q=2923 kJ/kg L=66445 kg/h, Q=1,239.107 kJ/h, q=4440,5 kJ/kg Q=5,551.107 kJ/h, q=4857 kJ/kg Q=1,644.107 kJ/h, q=4466,6 kJ/kg
49
7.témakör : Hűtés Eredmények
Sorsz. 1 2 3 4 5
wk=190 kJ/kg, qo=910 kJ/kg, =4,78 , Q23=2,4178.106 kJ/h Vkomp=125,51 m3/h, =9,65 Q23=3,86.105 kJ/h K=2709,6 kJ/h, =4,14 mv=7,39.104 kg/h Qo=5,83.105 kJ/h, Wk=6,217.104 kJ/h, Vkomp=209,2 m3/h, =9,38 =5,719, Wk=1,254.105 kJ/h, Q23=8,429.105 kJ/h
Eredmények
Sorsz 6
K=45,45 kg/h, =5,515
7
=3,825
8
=4,916, *=5,125, jav.: 4,25 % !
8.témakör : Feladatok a közegek fúvókán történő kiáramlására Sorsz. 1 2 3
Eredmények
Sorsz
Eredmények
ckr=310,5 m/s, Gm=1,867 kg/s egysz.: ckr=555 m/s, Laval: c=992 m/s Amin=2,56 cm, c=790,828 m/s
9.témakör : Áramlástechnikai alapfeladatok Eredmények
Sorsz. 1 2 3 4 5
h=2,13 m h=3,0 m le=42,1 m Q=0,036 m3/s =36 l/s Hö=101,32 m, pö=9,94 bar
Sorsz 6 7 8 9 10
Eredmények h=0,14 m pö=2,24 bar v=308,8 m/s v=14,1 m/s=50,67 km/h c=7,4 m/s
10.témakör : Áramlástechnikai gépek Sorsz.
1 2 3 4 5
Eredmények Pb=3,198 kW vsz= 34,8 m/s, Dv=0,254 m Q=0,1976 m3/s, v=62,8 m/s, D=0,063 m Hsg=4 m h’s=0,4998 m, h’N=26,32 , P=75,4 kW
Sorsz
6 7 8 9 10
Eredmények h1=14,9 mm, h2=29,8 mm, H=34,4 m pst= 3091 Pa, H=297,3 m, P=17,5 kW, Pb=25,7 kW
50
