Термодинамика и теплопередача

79 во всех цилиндрах компрессора идет по политропе n = 1,2; охлаж - дение во всех холодильниках ведется до начальной температуры 20 ° C, а вода в рубашке охлаждения нагревается на 10 ° С . Рассчи - тать количество ступеней , необходимое для сжатия газа до задан - ного давления и определить значение термодинамических пара - метров состояния рабочего тела в конце каждой ступени . При этом учесть , что предельно допустимая температура газа при сжатии не должна превышать 100 ° С . Для возможности непосредственного заполнения баллонов после последней ступени компрессора также установлен холодильник . Определить мощность электромотора при КПД передачи , равном 80 %, и часовой расход воды . Работу компрессора представить в pv - и Ts - диаграммах . Ответ : Необходимое число ступеней компрессора получает - ся равным 3,75 и поэтому принимаем m = 4. При четырехступенча - том компрессоре степень сжатия в одной ступени равна π = 3,883. Конечные давления в ступенях компрессора равны : 1- я сту - пень p 2 = 4,27 ат ; 2- я ступень p 3 = 16,58 ат ; 3- я ступень р 4 = 64,38 ат ; 4- я ступень р 5 = 250 ат . Вследствие одинаковой температуры кислорода при входе во все ступени работа всех ступеней одинакова и равна L = = 223030 кДж / ч . Мощность одной ступени равна N 1 = 62 к B т , а всего ком - прессора N = 248 кВт ; мощность электромотора N э = 310 кВт . Расход воды на охлаждение во всех рубашках цилиндров одинаков , также одинаков он и во всех холодильниках . Теплоем - кость политропного процесса равна с = –0,655 кДж /( кг ⋅ К ), темпе - ратура кислорода по выходе из всех цилиндров одинакова , а имен - но T' 2 = T' 3 = T' 4 = T' 5 = 367 К . Объемный часовой расход воды во всех цилиндрах равен D p = 8,98 м 3 / ч . Общий объемный расход воды в холодильниках ра - вен D x =12,56 м 3 / ч .