Космонавтика  Расчет систем охлаждения 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 [ 45 ] 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84

При 42 = 26° С энтальпия 42=19,44 ккал!кг = = 18,5 кдж/кг; при 4i = 22° С энтальпия 4i = = 15,58 ккал/кг = 65,2 кдж/кг.

Тогда

. (19,44 - 16,94) - (15,58 - 14,08) 2,50- 1,50 оо. 19,44- 16,94 ~ 2,5

-g 15.58- 14,08 -175

== 1,96 ккал/кг = 8,2 кдж/кг.

Поскольку опытные данные по коэффициенту испарения отнесены к объему насадки, то уравнение Меркеля может быть представлено в виде

откуда площадь сечения насадки Fq, обеспечивающая мас-сообмен,

F - Q - 300 000 -46

Pt>ftA cp ~ 9,5-10 -0.35-1,96 ~~

Таким образом, проверка расчета показала безусловную достаточность вычисленного объема насадки и ее поверхности.

Чтобы добиться совпадения поверхности массообмена с найденной ранее поверхностью насадки, следует уменьшить высоту насадки..Но для насадки меньшей высоты пока отсутствуют опытные данные и это вынуждает ограничиться сделанным сравнением.

13. Температура 2 воздуха, выходящего из градирни, может быть найдена из приближенного равенства

к - 1 Jcp-Jl

а - h te. ср -

где icp - энтальпия насыщенного воздуха при средней температуре воды; при 4.ср = 24° С Ср == 17,42 ккал/кг = = 73 кдж/кг.

ti= ti -\-}-(te.cp~~t\i -

hp - h

oo I 16,94- 14,08,. 98\ 9R 2,86 . = 28 + 14,08 - - 2 - з:34 -

= 28 -3,46 = 24,54°C.

Изменение состояния воздуха при прохождении его через градирню показано в диаграмме d-/ на рис.. 31. Точка 2



лежит на линии /-в, соединяющей точку /, которая характеризует состояние воздуха, входящего в градирню, с точкой в. Эта точка соответствует состоянию насыщенного воздуха при средней температуре воды 4.ср- В данном случае воздух в градирне несколько охлаждается, контактируя с более холодной водой, но значительно увлажняется, по-


Рис. 31. Изменение состояния воздуха при прохождении через градирню

глощая пар, образующийся при испарении части циркулирующей воды. Количество испарившейся влаги

10 = G (da - di) = 105 ООО (0,0229-0,012) = 1144 кг1ч,

т. е. 1,53% от количества циркулирующей воды W.

14. В самом низу узких капиллярных каналов насадки возможно зависание воды под действием сил поверхностного натяжения, препятствующее поступлению воздуха в эти каналы. Высота зоны зависания воды может быть определена из уравнения баланса сил, действующих в капиллярном канале.

а - коэффициент поверхностного натяжения; для воды а = 7,45.10-3 гс/ж = 73.10-3 н1м\



RiH Rz - радиусы кривизны поверхности жидкости; для прямоугольного узкого канала считаем высоту канала, равной 2Ri, т. е. Ri =

= Y мм = 0,0015 м, а ширину канала - равной 2R2, т. е. /?2 = -у- = 6,5 мм = 0,0065 м.

Тогда

, / 1 , } \ 7,45-10-8 / 1 1 \

о\ i?i /?а / 1000 \ 0.0015 0,0065У

= 7,45-10- -820 =.6,1-10-8 ж= 6,1 жж.

Чтобы устранить зависание воды, внизу на листах, из которых составлена насадка, вырезают пилообразные зубцы с высотой, большей чем размер hg.

§ 9. РАСЧЕТ СИСТЕМ ЛЕДЯНОГО И ЛЬДОСОЛЯНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

22. Рассчитать ледник с боковым расположением льда для колхоза, находяш,егося в Свердловской области. Предусмотреть две камеры хранения общей емкостью G = 3 m с температурой = 4-4° С.

Решение. 1. Грузовая площадь камер

где gp - нагрузка на 1 ж пола; для малых камер gp = = 250 - 300 кг/ж [21]; принимаем gp = 250 кг/ж

Тогда

J000 J2 ,

Строительная площадь камер

F =---1-20 ж

Предусматриваются две камеры по 10 ж каждая (размером 4X2,5 ж), расположенные по боковым сторонам льдохранилища (рис. 32, а). Внутреннюю высоту камер принимаем hp = 3,0 ж (рис. 32, б).

2. Размерами льдохранилища приходится сначала задаваться так как его размеры зависят от величины теплопритока не только Б камеры, но и в само льдохранилище. В свою



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 [ 45 ] 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84