Термодинамика и теплопередача

78 5. Компрессор питает резервуар со сжатым углекислым газом ( СО 2 ) при давлении 3 МПа , принимая его из газгольдера при дав - лении 0,12 МПа и температуре 10 ° С . Сравнить работы односту - пенчатого и двухступенчатого компрессоров , работающих при показателе политропы n = 1,25. Охлаждение газа в холодильнике второго компрессора происходит до 20 ° С . Часовая производи - тельность компрессора равна 1000 м 3 ( при нормальных физических условиях ). Сравнить работы обоих компрессоров и определить эконо - мию электроэнергии при работе второго компрессора ; найти рас - ход воды в обоих компрессорах при нагреве воды в рубашках ци - линдров на 12 ° С , а в холодильнике на 15 ° С . Ответ : Для одноступенчатого компрессора : масса углекисло - го газа , передаваемая компрессором в течение часа , составляет m s = = 1980 кг / ч . Общая степень сжатия π = 25. Работа по сжатию 1 кг углекислого газа при политропном процессе равна l п = 241750 Дж / кг , мощность N п = 133 кВт ; теплоемкость процесса с = –0,128 кДж /( кг ⋅ К ), Т 2 = 539 К . Расход воды в рубашке цилиндра D в = 1,295 м 3 / ч . Для двухступенчатого компрессора : степень сжатия π = 5. В первой ступени работа по сжатию 1 кг углекислого газа равна l 1 = 100650 Дж / кг , мощность N 2 = 55,4 кВт . Во второй ступени работа над 1 кг газа несколько больше , вследствие более высокой начальной температуры газа : l 2 = 104210 Дж / кг , N 2 = 57,3 кВт ; N = 112,7 кВт . Часовая экономия электроэнергии 133 – 112,7 = 20,3 кВт , D в = 3,59 м 3 / ч . 6. Компрессор непрерывно работает для наполнения балло - нов кислородом ( О 2 ) при температуре 20 ° С и давлении 250 ат . С помощью резервуара происходит заполнение баллонов объемом 40 л . Известно , что в течение часа заполняется 150 баллонов ука - занной емкости . Кислород поступает в компрессор из газгольдера постоянного давления при р = 1,1 ат и температуре 20 ° С . Сжатие