Формирование варианта заданий

Первая буква фамилии студента	Номер варианта
A, И, Т, Ю	1
Б, К, У, Я	2
В, Л, Ф	3
Г, М, Х	4
Д, Н, Ц	5
Е, О, Ч	6
Ё, П, Ш	7
Ж, Р, Щ	8
З, С, Э, Й	9

Таблица 2

Дополнительные исходные данные

№ варианта	Начальное давление воздуха Р1, бар	температура t1, С
1	0,99	0
2	0,98	1
3	0,97	2
4	0,96	3
5	0,95	4
6	0,94	5
7	0,93	6
8	0,99	7
9	0,98	8

Пример решения

В идеальном одноступенчатом компрессоре массовой производительностью G=180 кг/ч сжимается воздух до давления Р₂=4,9 бар. Определить теоретически необходимую мощность электродвигателя компрессора, отведенное в рубашку цилиндра компрессора тепло и расход охлаждающей воды, если сжатие происходит политропно (п=1,3), а охлаждающая вода нагревается на 25°С. Начальное давление воздуха Р₁=0,98 бар и температура t₁=0С.

Решение

Работа, расходуемая на сжатие 1 кг газа в одноступенчатом компрессоре при политермическом режиме, определяется по формуле:

Мощность, расходуемая на сжатие газа в компрессоре, определяем по формуле (129)

Удельное количество отведенной теплоты определяем по формуле:

Температуру в конце политропного сжатия определяем из соотношения:

Определяем полное количество отведенной теплоты

Расход охлаждающей воды составляет

Задача 7

Получение биогаза и его характеристики

Дано

Определить объем биогаза получаемого с помощью биогазгенератора утилизируемого от (см. табл.2) коров и обеспечиваемую им мощность, время цикла сбраживания (см. табл. 2) суток, t=32⁰С, подача сухого сбраживаемого материала от 1 коровы идет со скоростью 1,5 кг/сут, выход биогаза составляет 0,27м³/кг. Эффективность горелочного устройства 0,7 , содержание метанов получаемых в газе 0,61. Теплота сгорания биогаза Н_в=22 МДж/м³; теплота сгорания метана Н_m= 39 МДж/м³.

Таблица 1

Формирование варианта заданий

Первая буква фамилии студента	Номер варианта
A, И, Т, Ю	1
Б, К, У, Я	2
В, Л, Ф	3
Г, М, Х	4
Д, Н, Ц	5
Е, О, Ч	6
Ё, П, Ш	7
Ж, Р, Щ	8
З, С, Э, Й	9

Таблица 2

Дополнительные исходные данные

№ варианта	Количество коров, шт.	Время цикла сбраживания, суток
1	8	10
2	16	11
3	32	12
4	64	13
5	2048	15
6	4096	14
7	128	13
8	256	10
9	128	17

Пример решения задачи

Исходные данные

Определить объем биогаза получаемого с помощью биогазгенератора утилизируемого от 15 коров и обеспечиваемую им мощность, время цикла сбраживания 14 сут, t=30⁰С, подача сухого сбраживаемого материала от 1 коровы идет со скоростью 2 кг/сут, выход биогаза составляет 0,24 м³/кг. Эффективность горелочного устройства 0,71 ,содержанием метанов получаемых в газе 0,6. Теплота сгорания биогаза Н_в=22 МДж/м³; теплота сгорания метана Н_m= 39 МДж/м³.

Решение:

1. Масса сухого сбраживаемого материала:

m₀=2*15=30 кг/сут

Выход биогаза из сухой биомассы: с=0,24 м³/кг;

Объем полученного биогаза:

V_в=сm₀=0,24*30=7,2 м³/сут;

2. КПД горелочного устройства: Ƞ=0,71;

Теплота сгорания биогаза Н_в=22 МДж/м³;

Возможный энергетический выход установки:

Е=ȠН_вV_в=0,71*22*10⁶*7,2=112,5 МДж/кг

3. Для метана:

- доля метана в биогазе: f_m=0,6;

- теплота сгорания метана Н_m= 39 МДж/м³;

Возможный энергетический выход установки для чистого метана:

Е=ȠН_mf_mVв=0,71*39*10⁶*0,6*7,2=119,6 МДж/кг

4. Объем жидкой массы:

- плотность сухого материала: p_m=50 кг/м³;

V_f =m₀/p_m=30/50=0,6 м³

5. Объем самого биогазгенератора:

- скорость подачи сбрасываемой массы: υ_f =2 кг/сут;

– время пребывания очередной порции в генераторе: t_г =14 сут;

V_d=υ_f*t_г=2*14=28 кг.