Дросселирование газов и паров. Влажный воздух.

11.47; 11.48; 11.53; 10.3; 10.6; 10.8; 10.9

11.47 Для определения состояния пара в трубопроводе применяется дроссель-калориметр. В этом калориметре пар дросселируется, при этом измеряют его температуру и давление. Определите начальное состояние пара, если давление пара на входе в дроссель-калориметр р₁ = 1,2 МПа, после дросселя р₂ = 0,3 МПа, температура t₂ = 150 ⁰С.

Решение. Используя [5, табл. III, с.45] определяем при р₂ = 0,3 МПа = 300 кПа, температура t₂ = 150 ⁰С, что h₂ = 2761,2 кДж/кг.

При дросселировании h₁ = h₂.

Используя [5, табл. II, с.27] определяем

р₁ = 1,2 МПа = 1,2·10⁶ Па. При этом давлении ;

;

t₁ = 187,96 ⁰С.

. – в начальном состоянии пар влажный.

Ответ: в начальном состоянии пар влажный; t₁ = 187,96 ⁰С; .

11.48 Насыщенный водяной пар при начальном давлении р₁ = 2,0 МПа и дросселируется до давления р₂ = 0,6 МПа. Определите изменение температуры и степени сухости пара, пользуясь таблицами водяного пара.

Решение. Используя [5, табл. II, с.27] определяем

при р₁ = 2 МПа = 2·10⁶ Па t₁ = 212,38 ⁰С,

;

;

при р₂ = 0,6 МПа = 6·10⁵ Па t₂ = 158,83 ⁰С;

;

.

Тогда .

h_2х = h_1х; .

.

Ответ: ; .

11.53 Водяной пар при давлении р₁ = 18,0 МПа и температуре t₁ = 370 ⁰С дросселируется до р₂ = 8,6 МПа. Определите конечное состояние пара, пользуясь таблицами водяного пара. Каково будет конечное состояние пара, если дросселирование производится до давлений 0,9 и 0,1 МПа?

Решение. Используя [5, табл. III, с.65] определяем при р₁ = 18 МПа и температуре t₁ = 370 ⁰С, что h₁ = 2683,7 кДж/кг.

При дросселировании h₁ = h_2х.

Используя [5, табл. II, с.29] определяем

при р₂ = 8,6 МПа = 8,6·10⁶ Па ;

.

- в конечном состоянии пар влажный.

Используя [5, табл. II, с.27] определяем

при р´₂ = 0,9 МПа = 9·10⁵ Па ;

.

Используя [5, табл. III, с.43] определяем при р = 0,1 МПа = 100 кПа и h₁ = 2683,7 кДж/кг, что состояние пара – перегретый с температурой, находящейся в пределах от 100 ⁰С до 110 ⁰С. Проинтерполируем:

откуда t₂ = 103,85 ⁰С.

Ответ: при р₂ = 8,6 МПа пар становится влажным со степенью сухости ,

при р´₂ = 0,9 МПа пар – влажный со степенью сухости ,

при р = 0,1 МПа пар – перегретый с температурой t₂ = 103,85 ⁰С.

10.3 Состояние влажного воздуха при температуре 20 ⁰С определяется с помощью гигрометра, которым измерена точка росы, равная 10 ⁰С. Определите относительную влажность φ, влагосодержание d и энтальпию h влажного воздуха.

Решение. Используя рис 10.1 [3] из точки пересечения t_р = 10 ⁰С и φ = 100% поднимаемся перпендикулярно вверх (d = const) до t = 20 ⁰С (т.А). Параметры т.А: φ = 52%, d = 7,8 г/кг с.в., h = 40 кДж/кг с.в.

Ответ: φ = 52%, d = 7,8 г/кг с.в., h = 40 кДж/кг с.в.

10.6 Начальное состояние влажного воздуха при атмосферном давлении задано параметрами: t = 25 ⁰С, φ = 70%. Воздух охлаждается до температуры 15 ⁰С. Определите, сколько влаги выпадет из каждого килограмма воздуха.

Решение. находится на пересечении t = 25 ⁰С и φ = 70%, а - на пересечении t = 15 ⁰С и φ = 100%.

Ответ:

10.8 Определите удельный объем влажного воздуха при следующих параметрах: t = 200 ⁰С, р = 0,2 МПа,

Решение. Для влажного воздуха: , откуда ,

Удельная газовая постоянная влажного воздуха R: .

Индексы «в» и «п» относятся к сухому воздуху и водяному пару.

Ответ: .

10.9 Определите энтальпию влажного воздуха при параметрах: р = 0,4 МПа, t = 70 ⁰С,

Решение. Пользуясь рис. 10.2 [3], находим точку пересечения t = 70 ⁰С и Определяем h = 29,375 ккал/кг с.в.×4,186 = 122,96 кДж/кг.

Ответ:h = 122,96 кДж/кг.