Существует 2 понятия влажности материала:
1. в % ко всей массе материала
w = mвл/(mc+ mвл) * 100
2. в % по отношению к массе абсолютно сухого вещества
wс = mвл/(mc) * 100
Состояние материала характеризуется его влагосодержанием
u = mвл/mc , кг/кг , где
mвл – масса влажного материала;
mc – масса абсолютно сухого вещества
Схема сушильной установки.
Расчёт сушилки.
1.Количество влаги в материале до и после сушильной камеры
W1 = m1w1/100 и W 2 =m2w2/100
2.Тогда количество влаги, испаренной в сушильной камере
W = W1 - W 2 = (m1w1- m2w2)/100
3.Масса абсолютно сухого вещества остается неизменной:
mc = m1 (100-w1)/100 = m2(100-w2)/100
Из этого уравнения найдём m1 и m2.
4. m1 = m2(100-w2)/ (100-w1)
5. m2 = m1(100-w1)/ (100-w2)
уравнения 4 и 5 подставим в уравнение 2
6. Основное уравнение материального баланса:
W = m1(w1-w2)/(100-w2) = m2(w1-w2)/(100-w1)
Расход сушильного агента
Общее количество влаги в материале и сушильном агенте до и после сушки остаётся без изменений:
m1w1/100 + Ld1/1000 = m2w2/100 +Ld2/1000
L – количество сушильного агента, кг/ч
(m1w1- m2w2)/100 = (Ld2 – Ld1)/1000
W = (Ld2 – Ld1)/1000
L = (W * 1000)/(d2 – d1)
– удельный расход воздуха на кг испарённой жидкости.
III . Таблица
Распределение задач контрольной работы по вариантам.
Предпос ледняя цифра шифра | Последняя цифра шифра | |||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
0 | 1,21,31 51,61 | 2,22,32 52,62 | 3,23,33 53,63 | 4,24,34 54,64 | 5,25,35 55,65 | 6,26,36 56,66 | 7,27,37 57,67 | 8,28,38 58,68 | 9,29,39 59,69 | 10,30,4060,70 |
1 | 11,22,41 71,52 | 12,23,42 53,72 | 13,24,43 54,73 | 14,25,44 55,74 | 15,26,45 56,75 | 16,27,46 57,76 | 17,28,47 58,77 | 18,29,48 59,78 | 19,30,49 60,79 | 20,21,50 51,80 |
2 | 2,23,32 53,62 | 3,24,33 54,63 | 4,25,34 55,64 | 5,26,35 56,65 | 6,27,36 57,66 | 7,28,37 58,67 | 8,29,38 59,68 | 9,30,39 60,69 | 10,21,40 51,70 | 1,22,31 52,71 |
3 | 12,24,42 54,72 | 13,25,43 55,73 | 14,26,44 56,74 | 15,27,45 57,75 | 16,28,46 58,76 | 17,29,47 59,77 | 18,30,48 60,78 | 19,21,49 51,79 | 20,22,50 52,80 | 11,23,41 53,61 |
4 | 3,25,33 55,63 | 4,26,34 56,64 | 5,27,35 57,65 | 6,28,36 58,66 | 7,29,37 59,67 | 8,30,38 60,68 | 9,21,39 51,69 | 10,22,40 52,70 | 1,23,31 53,71 | 2,24,32 54,72 |
5 | 13,26,43 56,73 | 14,27,44 57,74 | 15,28,45 58,75 | 16,29,46 59,76 | 17,30,47 60,77 | 18,21,48 51,78 | 19,22,49 52,79 | 20,23,50 51,80 | 11,24,41 54,61 | 12,25,42 55,62 |
6 | 4,2734 57,64 | 5,28,35 58,65 | 6,29,36 59,66 | 7,30,37 60,67 | 8,21,38 51,68 | 9,22,39 52,69 | 10,23,40 53,70 | 1,24,41 52,71 | 2,25,42 55,72 | 3,26,43 56,73 |
7 | 14,28,44 58.74 | 15,29,45 59,75 | 16,30,46 60,76 | 17,21,47 51,77 | 18,22,48 52,78 | 19,23,49 53,79 | 20,24,31 54,80 | 11,25,32 53,61 | 12,26,33 56,62 | 13,27,34 57,63 |
8 | 5,29,35 59,65 | 6,30,36 60,66 | 7,21,37 51,67 | 8,22,38 52,68 | 9,23,39 53,69 | 10,24,40 54,70 | 1,25,41 55,71 | 2,26,42 54,72 | 3,27,43 57,73 | 4,28,44 58,74 |
9 | 15,30,45 60,75 | 16,21,46 51,76 | 17,22,47 52,77 | 18,23,48 53,78 | 19,24,49 54,79 | 20,25,31 55,80 | 11,26,32 56,61 | 12,27,33 55,62 | 13,28,34 58,63 | 14,29,35 59,64 |
10 | 6,21,36 51,66 | 7,22,37 52,67 | 8,23,38 53,68 | 9,24,39 54,69 | 10,25,40 55,70 | 11,26,41 56,71 | 12,27,42 57,72 | 14,28,43 58,73 | 15,29,44 59,74 | 16,30,45 60,75 |
IV. Задачи контрольной работы
Задачи 1…10. Насос подает воду в количестве Q на высоту h, общая длина нагнетательной трубы l, а диаметр трубы d. На трубе имеются два поворота на 90 0 угольником; скорость движения воды v. Коэффициент трения по длине λ, коэффициент местного сопротивления ξ = 1,1. Определить полный набор насоса H и потребляемую мощность N, если КПД насоса 0,6.
Данные к задачам 1…10.
Величины | № задач | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
Q, л/с | 2,4 | 2,6 | 6,0 | 5,0 | 5,6 | 3,8 | 4,0 | 2,8 | 4,4 | 3,0 |
h, м | 15 | 17 | 14 | 16 | 15 | 14 | 16 | 17 | 18 | 15 |
l, м | 850 | 900 | 750 | 650 | 880 | 500 | 420 | 700 | 420 | 650 |
d, мм | 75 | 80 | 100 | 80 | 100 | 80 | 75 | 80 | 75 | 80 |
v, м/с | 0,54 | 0,49 | 0,76 | 0,93 | 0,71 | 0,71 | 0,91 | 0,52 | 1,00 | 0,56 |
λ | 0,02 | 0,023 | 0,024 | 0,023 | 0,024 | 0,023 | 0,02 | 0,023 | 0,02 | 0,023 |
Задачи 11…20. Определите полный напор насоса действующей установки, если производительность насоса Q, диаметр всасывающего патрубка dвс, диаметр нагнетательного патрубка dн, показания манометра pм, показания вакуумметра pв, расстояние между точками измерения z.
Данные к задачам 11…20.
Величины | № задач | |||||||||
11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | |
Q,л/с | 100 | 120 | 140 | 150 | 160 | 170 | 180 | 190 | 200 | 210 |
dвс, мм | 220 | 230 | 250 | 240 | 260 | 270 | 280 | 220 | 230 | 210 |
dн, мм | 180 | 190 | 200 | 205 | 210 | 220 | 240 | 200 | 210 | 180 |
pм, МПа | 8,1 | 8,0 | 8,5 | 8,4 | 8,6 | 8,0 | 7,5 | 7,9 | 7,7 | 8,0 |
pв, МПа | 0,45 | 0,5 | 0,4 | 0,45 | 0,5 | 0,4 | 0,5 | 0,3 | 0,4 | 0,5 |
z, м | 0,3 | 0,4 | 0,3 | 0,4 | 0,3 | 0,4 | 0,35 | 0,4 | 0,3 | 0,35 |
Задачи 21…30. Азот массой М расширяется по изобаре при абсолютном давлении pмак, что температура его повышается от t1 до t2. Найти конечный объем азота, совершенную им работу, подведенную теплоту и изменения внутренней энергии газа.
Данные к задачам 21…30.
Величины
| № задач | |||||||||
21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | |
М, кг | 0,55 | 0,85 | 1,20 | 0,95 | 0,75 | 0,50 | 0,45 | 0,55 | 0,85 | 0,95 |
р, МПа | 0,30 | 0,40 | 0,35 | 0,45 | 0,50 | 0,55 | 0,40 | 0,35 | 0,55 | 0,60 |
t1, 0С | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
t2, 0С | 400 | 300 | 500 | 400 | 300 | 500 | 400 | 300 | 500 | 600 |
Задачи 31…40. Определить удельные теплопотери через кирпичную стену (λ=0,75 Вт/мК) здания толщиной δ=250 мм, если внутренняя температура tв и коэффициент теплоотдачи αв. Наружная температура tн, а коэффициент отдачи снаружи αн. Найти также температуры внутренней и наружной поверхности стенки.
Данные к задачам 31…40.
Величины
| № задач | |||||||||
31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | |
tв, 0C | 10 | 12 | 15 | 20 | 9,1 | 24 | 22 | 19 | 17 | 14 |
αв, Вт/м2 К | 8,7 | 8,9 | 8,8 | 8,9 | 9,1 | 9,2 | 9,3 | 9,9 | 8,8 | 8,7 |
tн, 0C | -20 | -25 | -30 | -28 | -26 | -24 | -23 | -26 | -22 | -27 |
αн, Вт/м2 К | 11,7 | 11,8 | 12,1 | 12,3 | 12,5 | 13,2 | 13,1 | 14,8 | 16,2 | 17,3 |
Задачи 41…50. Определить число секций чугунного радиатора М-140 (М-140АО), необходимых для отопления одноэтажного жилого дома, объем которого по наружному замеру V. Удельная отопительная характеристика здания q0. Расчетные температуры воздуха внутри помещения tв=18 0С, наружного tн. Температура воды на входе в радиатор tг=95 0С, а на выходе из него tо=70 0С. Площадь теплорассеивающей поверхности радиатора f. Коэффициент теплопередачи радиатора k.
Данные к задачам 41…50.
Величины
| № задачи | |||||||||
41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | |
радиатор | М - 140 | М – 140 АО | ||||||||
V, м3 | 162 | 180 | 210 | 240 | 270 | 162 | 180 | 210 | 240 | 270 |
q0, Вт/(м3К) | 0,58 | 0,60 | ||||||||
tн, 0C | -22 | -23 | -24 | -25 | -26 | -26 | -25 | -24 | -23 | -22 |
f, м2 | 0,254 | 0,299 | ||||||||
k, Вт/(м2К) | 9,5 | 9,6 | 9,7 | 9,8 | 9,9 | 9,2 | 9,3 | 9,4 | 9,5 | 9,3 |
Задачи 51…60. Определить КПД котельного агрегата, паропроизводительность которого D при давлении p и температуре перегретого пара tпп, если теплота сгорания топлива Qн, часовой расход его В. Температура питательной воды tпв. Кроме того, для котельного агрегата определить часовой расход условного топлива и его видимую испарительную способность.
Данные к задачам 51…60.
Величины
| № задачи | |||||||||
51 | 52 | 53 | 54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | |
D, т/ч | 35 | 60 | 50 | 75 | 100 | 100 | 640 | 220 | 75 | 200 |
р, МПА | 4 | 5 | 4 | 4 | 13 | 10 | 14 | 10 | 4 | 10 |
tпп, 0С | 440 | 500 | 450 | 440 | 565 | 550 | 575 | 540 | 450 | 570 |
Qн, МДж_кг | 20 | 23 | 21 | 20 | 25 | 33 | 25 | 20 | 25 | 29 |
В, т/ч | 5,5 | 8,5 | 7,5 | 11,5 | 12,5 | 9,3 | 73 | 31 | 10 | 22 |
tпв, 0С | 145 | 165 | 140 | 150 | 175 | 190 | 220 | 220 | 145 | 230 |
Задачи 61…70. В сушилку поступает воздух с относительной влажностью φ, подогретый от t1 до t2. При выходе из сушилки воздух имеет температуру t3. Определить пользуясь диаграммой h – d, расход воздуха и потребное количество теплоты на 1 кг испарившейся влаги в идеальной сушильной установке.
Данные к задачам 61…70.
Величины
| № задачи | |||||||||
61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | |
φ, О | 40 | 50 | 45 | 55 | 60 | 65 | 70 | 50 | 55 | 60 |
t1, 0С | 10 | 12 | 14 | 20 | 18 | 16 | 15 | 16 | 17 | 19 |
t2, 0С | 70 | 120 | 160 | 100 | 90 | 80 | 130 | 140 | 50 | 135 |
t3, 0С | 30 | 60 | 85 | 45 | 35 | 40 | 60 | 65 | 25 | 65 |
Задачи 71…80. В сушилку поступает воздух с относительной влажностью φ и температурой t2. Температура холодного воздуха t1. При выходе из сушилки воздух имеет температуру t3. Определить расход воздуха и потребное количество теплоты для досушивания сена массой m1 с влажностью ω1 до влажности ω2=17 %.
Данные к задачам 71 … 80
Величины
| № задачи | |||||||||
71 | 72 | 73 | 74 | 75 | 76 | 77 | 78 | 79 | 80 | |
m1, Т | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
ω1 , % | 44 | 43 | 42 | 41 | 40 | 39 | 38 | 37 | 36 | 35 |
t1, 0С | 18 | 18 | 19 | 20 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 |
% | 62 | 60 | 58 | 56 | 54 | 52 | 50 | 48 | 46 | 44 |
t2, 0C | 80 | 70 | 130 | 120 | 160 | 100 | 110 | 90 | 140 | 150 |
t3, 0C | 40 | 30 | 60 | 50 | 85 | 45 | 40 | 45 | 65 | 80 |
Литература
Основная
1. Брюханов О.Н. Основы гидравлики и теплотехники. М.: Издательский центр «Академия», 2006
2. Кузнецов А.В. Основы теплотехники, топливо и смазочные материалы. – М.: Колос, 2001
Дополнительная
1. Процкий А.Е. Основы гидравлики и теплотехники. – Минск: «Вышэйшая школа», 1980
2. Черняк О.В. Основы теплотехники и гидравлики. – М.: Высшая школа, 1979
3. Ерохин В.Е. Сборник задач по основам гидравлики и теплотехники. – М.: Энергия, 1979.
4. Захаров А.А. Применение теплоты в сельском хозяйстве. – М.: Агропромиздат, 1986.
Дата: 2019-02-19, просмотров: 275.