kw 50 bar 600 oc 15 bar 5 bar 500 oc 0.04 bar t = 0.90 p= 0.88 tn/24h qf = kj/kg 600 $/tn 100 kn/m2 50 oc

Σχετικά έγγραφα
kw 60 bar 600 oc 20 bar 6 bar 500 oc 0.04 bar t = 0.90 p= 0.88 tn/24h 680 $/tn kn/m2 25 oc 1400 oc

kw 50 bar 550 oc 15 bar 5 bar 500 oc 0.04 bar t = 0.90 p= 0.88 tn/24h 600 $/tn kn/m2 25 oc 1200 oc

η t = (h 2 - h 3 )/(h 2 - h 3 )

η t = (h 2 - h 3 )/(h 2 - h 3 )

ΑΤΜΟΛΕΒΗΤΕΣ-ΑΤΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟΙ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΡΑΞΗΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΔΥΤΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΕΡΙΟΣΤΡΟΒΙΛΩΝ 10 Ο ΕΞΑΜΗΝΟ

Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας. 6ο Εξάμηνο Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Ηλεκτρονικών Υπολογιστών. 1η Σειρά Ασκήσεων.

Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας 6ο Εξάμηνο Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Ηλεκτρονικών Υπολογιστών Ροή Ε. 1η Σειρά Ασκήσεων

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΥΣΚΕΥΩΝ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ. 1η ενότητα

Τ.Ε.Ι. ΠΕΙΡΑΙΑ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ (Ασκήσεις πράξης) ΙΔΑΝΙΚΑ ΑΕΡΙΑ - ΕΡΓΟ

ΣΤΗΝ ΒΑΣΙΚΗ ΤΟΥΣ ΕΚΔΟΣΗ

ΥΠΟΔΕΙΓΜΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΓΡΑΠΤΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

ΥΠΟΔΕΙΓΜΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΩΝ ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙ ΕΣ

ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑ ΚΥΚΛΟΥ RANKINE

ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΘΕΡΜΟ ΥΝΑΜΙΚΗ Ι 1

Εφηρμοσμένη Θερμοδυναμική

Σταθμοί Παραγωγής Ενέργειας

(διαγώνισµα Θερµοδυναµική Ι)

ΘΕΡΜΑΝΣΗ-ΨΥΞΗ-ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΣ Ι ΑΣΚΗΣΕΙΣ

1 Aπώλειες θερμότητας - Μονωτικά

Χειµερινό Εξάµηνο Η ΣΕΙΡΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΥΣΙΜΩΝ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΣ

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

ΑΣΚΗΣΗ 1 η. r 1. Σε κύκλο ισόογκης καύσης (OTTO) να αποδειχθούν ότι: Οθεωρητικόςβαθμόςαπόδοσηςείναι:. Η μέση θεωρητική πίεση κύκλου είναι:. th 1.

FERROLI SFL 3 19KW Kcal/h ΧΥΤΟΣΙΔΗΡΟΣ ΛΕΒΗΤΑΣ ΣΤΕΡΕΩΝ ΚΑΥΣΙΜΩΝ

P. kpa T, C v, m 3 /kg u, kj/kg Περιγραφή κατάστασης και ποιότητα (αν εφαρμόζεται) , ,0 101,

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Ι ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Τ.Σ. (ΙΙ) ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

Χειμερινό Εξάμηνο ΛΥΣΕΙΣ - 1 Η ΣΕΙΡΑΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ

Δ Ε Υ Α Ρ. Πληροφ.: Ν. Κορναρόπουλος Ρόδος 05/02/2013 τηλ.: Αρ. πρωτ.: Εισήγηση. Ο Συντάξας Ο Προϊστάμενος Ο Διευθυντής

Ζητούνται: β 2 ) Η μέση πίεση του κινητήρα στο σημείο αυτό ως ποσοστό της μέγιστης μέσης πίεσης του κινητήρα;

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΕΜΙΝΑΡΙΟΥ ΣΑΗΣ ΣΤΟ ΚΑΠΕ 23/1/2015 ΑΝΑΝΙΑΣ ΤΟΜΠΟΥΛΙΔΗΣ

Εφηρμοσμένη Θερμοδυναμική

ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥ ΕΡΓΟΥ

Διάρκεια εξέτασης 75 λεπτά

ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΜΑΘΗΜΑ: «ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ» ΕΠΑΛ

Εξοικονόμηση ενέργειας με εκμετάλλευση ομαλής γεωθερμίας στην πολυτεχνειούπολη ζωγράφου

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ (ΟΜΑ Α Β ) ΚΑΙ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΕΙ ΙΚΟΤΗΤΑΣ

ΥΛΙΚΑ ΓΙΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ

Κύκλοι παραγωγής ισχύος με ατμό Συνδυασμένοι (σύνθετοι κύκλοι)

14 Συµπαραγωγή Μηχανικής και Θερµικής Ισχύος

Τιμοκατάλογος Αντλίας Θερμότητας Νερού χρήσης

ΑΕΝ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ 2013 ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΚΛΙΜΑΤΙΣΤΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΠΛΟΙΩΝ ΣΤ ΕΞΑΜΗΝΟΥ ΑΣΚΗΣΕΙΣ.

ΨΥΞΗ-ΘΕΡΜΑΝΣΗ-ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΣ Ι

Σύστημα. Ανοικτά Συστήματα. Γενικό Ροϊκό Πεδίο. Περιβάλλον. Θερμότητα. Ροή Μάζας. Ροή Μάζας. Έργο

ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 5 ΣΕΛΙ ΕΣ

Θερμοδυναμική Ενότητα 4:

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ. c) Με τον µικτό στρόβιλο επιτυγχάνεται συνολικά µικρότερο µήκος του στροβίλου για κάθε ιπποδύναµη.

WS55 ΑΕΡΟΘΕΡΜΗ ΞΥΛΟΣΟΜΠΑ.

Περιεχόµενα. Ενότητα 1. Συστήµατα θέρµανσης...9. Ενότητα 2. Το µονοσωλήνιο σύστηµα κεντρικής θέρµανσης Ενότητα 3. Θερµικές απώλειες...

Εφαρμοσμένη Θερμοδυναμική

Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας και Έλεγχος Συστήµατος. Ατµοηλεκτρικοί Σταθµοί 3η Ενότητα: Συνδυασµένη Παραγωγή Θερµότητας & Ηλεκτρικής Ενέργειας

ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΒΙΟΜΑΖΑΣ ΦΙΛΙΠΠΟΠΟΥΛΟΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ Α.Τ.Ε. 1ο ΧΛΜ ΝΕΟΧΩΡΟΥΔΑΣ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ

7. Πως πραγµατοποιείται σύµφωνα µε το διάγραµµα ενθαλπίας εντροπίας η ενθαλπιακή πτώση του ατµού κατά την εκτόνωσή του χωρίς απώλειες α. Με σταθερή τη

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2009

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

ΤΕΙ ΚΑΒΑΛΑΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΠΘ/ΤΜΜΒ/ΕΘΘΜ/ΜΜ910/ Γραπτή εξέταση 10 Μαρτίου 2007, 09:00-11:00

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

Energy resources: Technologies & Management

4. ΣΕ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗ ΠΡΟΩΣΗΣ ΑΤΜΟΚΙΝΗΤΟΥ ΠΛΟΙΟΥ ΜΕ ΑΤΜΟΣΤΡΟΒΙΛΟ H ΤΡΟΦΟΔΟΤΙΚΗ ΑΝΤΛΙA ΚΑΤΑΘΛΙΒΕΙ ΤΡΟΦΟΔΟΤΙΚΟ ΝΕΡΟ ΣΤΟΝ ΛΕΒΗΤΑ (0.4)

800 W/m 2 χρησιμοποιώντας νερό ως φέρον ρευστό με Tf, in. o C και παροχή m W/m 2 με θερμοκρασία περιβάλλοντος Ta.

2 Μετάδοση θερμότητας με εξαναγκασμένη μεταφορά

PDF Compressor Pro 4

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

Ετήσια απόδοση συστημάτων θέρμανσης

ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑ (7 Ο ΕΞΑΜΗΝΟ)

NSIX ΜΠΟΪΛΕΡ ΔΙΠΛΗΣ ΚΑΙ ΤΡΙΠΛΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ME ΑΦΑΙΡΟΥΜΕΝΟΥΣ ΕΝΑΛΛΑΚΤΕΣ ΓΑΒΡΙΕΛΑΤΟΣ ΜΟΝΟΠΡΟΣΩΠΗ ΕΠΕ - 1 -

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΘΕΡΜΟ ΥΝΑΜΙΚΗΣ

ΑΕΝ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΙΟΥΝΙΟΣ ΕΠΙΘΕΤΟ: ΝΑΥΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑ Α ΕΞΑΜΗΝΟ ΑΜ: ΙΑΡΚΕΙΑ ΕΞΕΤΑΣΗΣ: 90 min ΒΟΗΘΗΤΙΚΑ ΜΗΧΑΝΗΜΑΤΑ

Οι μηχανές εξωτερικής καύσεως διαχωρίζονται σε δύο κατηγορίες : - μηχανές με χρήση ατμού - σε μηχανές με χρήση αερίου.

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

εύτερος Θερμοδυναμικός Νόμος Εντροπία ιαθέσιμη ενέργεια Εξέργεια

Σύστημα. Ανοικτά Συστήματα. Περιβάλλον. Γενικό Ροϊκό Πεδίο. Όγκος Ελέγχου, Επιφάνεια Ελέγχου. Θερμότητα. Ροή Μάζας. Ροή Μάζας.

Ανάλυση Διατάξεων Παραγωγής Ισχύος Από Θερμικές Στροβιλομηχανές Με Χρήση Ηλιακής Ενέργειας

ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ

Ετήσια απόδοση συστημάτων θέρμανσης

Οι µηχανές εξωτερικής καύσεως διαχωρίζονται σε δύο κατηγορίες : - µηχανές µε χρήση ατµού - σε µηχανές µε χρήση αερίου.

ΕΡΓΟΣΤΑΣΙΟ ΤΥΡΟΚΟΜΗΣΗΣ ΓΑΛΑΚΤΟΣ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ

ΣΥΣΕΥΕΣ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ 1η Ενότητα

Παραδείγµατα ροής ρευστών (Moody κλπ.)

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2017 B ΦΑΣΗ ÅÐÉËÏÃÇ

Ενεργειακές σόμπες Ενεργειακά Τζάκια Σόμπες καλοριφέρ Σόμπες μαντεμένιες - εμαγιέ Λέβητες ξύλου Αξεσουάρ ΑΠΟ ΤΟ

ΑΥΞΗΣΗ ΤΟΥ ΒΑΘΜΟΥ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΜΕ ΑΝΑΘΕΡΜΑΝΣΗ

ΕΠΙΤΡΟΠΗ. (Κείμενο που παρουσιάζει ενδιαφέρον για τον ΕΟΧ) (2008/952/ΕΚ) (4) Επιπλέον, αυτές οι κατευθυντήριες γραμμές θα πρέπει να

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2013

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 3: Βασικές Αρχές Θερμικής Συναγωγιμότητας

Θερμοδυναμική. Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Ενότητα 5: Παράδειγμα 1. Γεώργιος Κ. Χατζηκωνσταντής Επίκουρος Καθηγητής

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας

ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΠΕΝΤΕ (5) ΘΕΜΑ

Θέρμανση Τεχνικά δεδομένα EKOMB-AH > EKOMB22AAV1H > EKOMB28AAV1H > EKOMB33AAV1H

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

παραγωγή θερμότητας T=T1

ε = = 9,5 =, γ=1,4, R = 287 J/KgK, Q = Cv ΔT = P2 Εξισώσεις αδιαβατικών μεταβολών: T [Απ: (β) 1571,9 Κ, Pa, (γ) 59,36%, (δ) ,6 Pa] ΛΥΣΗ

Λέβητες pellet. Ninfa. Χαμηλότερα λειτουργικά έξοδα ακόμα και σε υπάρχοντα συστήματα! Pellet boilers Ninfa_Visual_1.1

Transcript:

Α Ε Ν Μακεδονίας Ακαδ. Έτος : 2013-14 Σχολή Μηχανικών Ηµεροµηνία : 18-06-2014 Μάθηµα : Εφαρµοσµένη Θερµοδυναµική Ε Εξαµήνου Καθηγητής : ΣΧΟΙΝΑΣ Χρήστος Θ Ε Μ Α Τ Α ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗΣ ΠΕΡΙΟ ΟΥ ΙΟΥΝΙΟΥ 2014 1. Η εγκατάσταση ατµοστροβίλου πλοίου, ισχύος 25.000 kw, τροφοδοτείται µε υπέρθερµο ατµό πιέσεως 50 bar και θερµοκρασίας 600 o C. Υπάρχουν δυο αποµαστεύσεις για προθέρµανση συµπυκνώµατος σε πιέσεις 15 bar και 5 bar. Μετά την πρώτη αποµάστευση, ο ατµός αναθερµαίνεται στους 500 o C. Η πίεση στο συµπυκνωτή είναι 0.04 bar. Ο εσωτερικός βαθµός απόδοσης του στροβίλου είναι η t = 0.90 και των αντλιών η p = 0.88. Ζητείται να βρεθεί: α. Ο βαθµός απόδοσης της εγκατάστασης β. Η ατµοπαραγωγή, οι παροχές των δύο αποµαστεύσεων και η παροχή αναθέρµανσης γ. Οι ισχείς στροβίλου και αντλιών δ. Η κατανάλωση καυσίµου (ṁ f ) σε tn/24h και το κόστος ανά 24ωρο, αν q f = 41.000 kj/kg και τιµή καυσίµου 600 $/tn. (Βαθµ. 4) 2. ύο αεριοστρόβιλοι χρησιµοποιούνται για την πρόωση κρουαζιεροπλοίου και έχουν ισχύ 25 ΜW ο καθένας. Στην είσοδο του συµπιεστή ο αέρας έχει πίεση 100 kn/m 2 και θερµοκρασία 50 o C. Η µέγιστη θερµοκρασία και πίεση του κύκλου είναι 1300 o C και 3500 kn/m 2 αντίστοιχα. Οι αεριοστρόβιλοι χρησιµοποιούν καύσιµο Gasoil, µε θερµαντική ικανότητα 43.000 kj/kg. Ο βαθµός απόδοσης του συµπιεστή είναι 88% και του στροβίλου 92%. Ζητείται να προσδιορισθούν: α) Ο βαθµός αποδόσεως εκάστου αεριοστροβίλου β) Η συνολική παροχή του αέρα σε kg/s. γ) Η ισχύς του συµπιεστή, του στροβίλου και η θερµική ισχύς κάθε στροβίλου δ) Η συνολική κατανάλωση (ṁ f ) καυσίµου σε tn/24h.και το ηµερήσιο κόστος, άν η τιµή του καυσίµου είναι 930 $/tn. (Βαθµ. 3) 3. Μέσα σε ένα χαλύβδινο σωλήνα (λ= 40 W/mK) εσωτερικής διαµέτρου 16 cm και µήκους 20m, περνά υπέρθερµος ατµός θερµοκρασίας 600 ο C. Το πάχος του σωλήνα είναι 4mm και ο συντελεστής µεταφοράς θερµότητας στο εσωτερικό του είναι α h =400 W/m 2 K.. Ο σωλήνας καλύπτεται από υαλοβάµβακα (λ= 0,046 W/mK) πάχους 6 cm και στη συνέχεια από προστατευτικό πλαστικό µονωτικό (λ= 0,14 W/mK) πάχους 6 mm, στην εξωτερική επιφάνεια του οποίου ο συντελεστής µεταφοράς θερµότητας είναι α c =20 W/m 2 K. Ζητείται: α) Το ποσό θερµότητας ανά µονάδα χρόνου, που µεταφέρεται από τον ατµό στον εξωτερικό χώρο που περιβάλλει το σωλήνα και έχει θερµοκρασία 40 ο C. β) Η θερµοκρασία στην εξωτερική επιφάνεια (t wc ) του πλαστικού µονωτικού. (Βαθµ. 3) ιάρκεια εξέτασης 3 εκπαιδευτικές ώρες (02.15 ) - ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ

Άσκηση 1 ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ Άσκηση 1 Από το διάγραµµα Mollier βρίσκουµε : h 2 = 3665 kj/kg, h 3 = 3250 kj/kg, h 4 = 3475 kj/kg, h 5 = 3130 kj/kg, h 6 = 2280 kj/kg Υπολογιστικά βρίσκουµε τα h 3, h 5, h 6 ως εξής: η t = (h 2 - h 3 )/(h 2 - h 3 ) = (3665- h 3 )/(3665-3250) = 0,90 3665- h 3 = 415 * 0,90 h 3 = 3291 kj/kg η t = (h 4 h 5 )/( h 4 h 5 )=(3475-h 5 )/(3475-3130) = 0,90 3475- h 5 = 345 * 0,90 h 5 = 3164 kj/kg η t = (h 4 h 6 )/(h 4 h 6 )=(3475-h 6 )/(3475-2280) = 0,90 3475- h 6 = 1195 * 0,90 h 6 = 2400 kj/kg Από Πιν. Γ2 παραρτήµατος βρίσκουµε: h 7 = 121,4 kj/kg και v 7 = 0,0010040 m 3 /kg h 9 = 640,1 kj/kg και v 9 = 0,0010928 m 3 /kg h 11 = 844,6 kj/kg και v 11 = 0,0011538 m 3 /kg Υπολογιστικά βρίσκουµε: h 8 =h 7 + v 7 *(p 8 -p 7 ) h 8 = 121,4 + 0,0010040*(5-0,04) * 100 = 121,4+0,5 h 8 = 121,9 kj/kg h 10 =h 9 + v 9 *(p 10 -p 9 ) h 10 = 640,1 + 0,0010928*(15-5) * 100 = 640,1+1,1 h 10 = 641,2 kj/kg h 1 =h 11 + v 11 *(p 1 -p 11 ) h 1 = 844,6 + 0,0011538*(50-15) * 100 = 844,6+4,0 h 1 = 848,6 kj/kg Αποµαστεύσεις: m 1 = (h 11 -h 10 )/(h 3 -h 10 ) = (844,6-641,2)/(3291-641,2)=203,4/2649,8 m 1 = 0,077 & 1- m 1 = 0,923 m 2 = (1- m 1 )*(h 9 -h 8 )/(h 5 -h 8 ) = 0,923*(640,1-121,9)/(3164-121,9) = 478,3/3042,1 = 0,157 m 2 = 0,157 & 1- m 1 - m 2 = 0,766 Έργο Στροβίλου: W t =(h 2 -h 3 )+(1- m 1 )*(h 4 -h 5 )+(1- m 1 - m 2 )*(h 5 -h 6 ) = 3665-3291+0,923*(3475-3164)+ +0,766*(3164-2400) = 374+287+585 = 1246 kj/kg W t = 1246 kj/kg Έργο Αντλιών: W p1 =(h 8 -h 7 )*(1- m 1 - m 2 )/η p = (121,9-121,4)*0,766/0,88 = 0,435 kj/kg W p1 = 0,435 kj/kg W p2 =(h 10 -h 9 )*(1- m 1 )/η p = (641,2-640,1)*0,923/0,88 = 1,154 kj/kg W p2 = 1,154 kj/kg W p3 =(h 1 -h 11 ) / η p = (848,6-844,6) / 0,88 = 4,545 kj/kg W p3 = 4,545 kj/kg W p = W p1 + W p2 + W p3 = 0,435+1,154+4,545 = 6,134 kj/kg W p = 6,0 kj/kg

Καθαρό Έργο: W = W t - W p = 1246 6 = 1240 kj/kg W = 1240 kj/kg Έργο Λέβητα: Q = (h 2 -h 1 )+(1- m 1 )*(h 4 -h 3 ) = (3665-848,6)+0,923*(3475-3291) = 2816,4+169,8=2986,2 kj/kg Βαθµός Απόδοσης Εγκατάστασης: Q = 2986 kj/kg η = W/Q = 1240/2986 = 0,415 η = 41,5 % Ατµοπαραγωγή: ṁ = ṁ / W = 25.000 / 1240 = 20,16 kg/s ṁ = 20,16 kg/s Παροχές Αποµαστεύσεων: ṁ 1 = ṁ * m 1 = 20,16 * 0,077 = 1,55 kg/s ṁ 1 = 1,55 kg/s ṁ 2 = ṁ * m 2 = 20,16 * 0,157 = 3,17 kg/s ṁ 2 = 3,17 kg/s Παροχή Αναθέρµανσης: ṁ - ṁ 1 = 20,16 1,55 = 18,61 kg/s Ισχύς Στροβίλου: ṁ t = W t * ṁ = 1246 * 20,16 = 25.119,36 kw ṁ t = 25.119 kw Ισχείς Αντλιών: ṁ p1 = ṁ* W p1 = 20,16*0,435 = 8,77 kw ṁ p1 = 8,77 kw ṁ p2 = ṁ* W p2 = 20,16*1,154 = 23,26 kw ṁ p2 = 29,42 kw ṁ p3 = ṁ* W p3 = 20,16*4,545 = 91,63 kw ṁ p3 = 91,63 kw Συνολική Ισχύς Αντλιών: ṁ p = ṁ p1+ṁ p2+ṁ p3 = 129,82 kw ṁ p = 130 kw Ισχύς Λέβητα: Q = ṁ*q = 20,16*2986 = 60.198 kw Q = 60.198 kw Κατανάλωση Καυσίµου: ṁ f = Q / q f = 60.198 / 41.000 = 1,468 kg/s = 5.285 kg/hr = 126.840 kg/24h ṁ f = 127 tn/24hr Κόστος Καυσίµου: 127 tn/24hr * 600 $/tn = $ 76.200 $ 76.200

Άσκηση 2 ίνονται : ṁ = 2 x 25 MW = 50.000 kw = 50.000 (kj/s) p 1 = p 4 = 100 kn/m 2, p 2 = p 3 = 3500 kn/m 2 T 1 = 50 o C = 323 K, T 3 = 1300 o C = 1573 K η t = 92% και η c = 88% Ο λόγος πιέσεων βρίσκεται από τη σχέση r p = p 2 / p 1 = 35 r p = 35 Υπολογίζουµε τη θερµοκρασία T 2 από τη σχέση T 2 = T 1 r p (k-1)/k T 2 = 906 Κ Υπολογίζουµε τη θερµοκρασία T 4 από τη σχέση T 4 = T 3 (1/r p ) (k-1)/k T 4 = 561 Κ Από τη σχέση η c = (T 2 - T 1 ) / (T 2' - T 1 ) T 2' = 986 Κ Από τη σχέση η t = (T 3 - T 4' ) / (T 3 T 4 ) T 4' = 642 Κ Το έργο που απορροφά ο συµπιεστής είναι w c = c p ( T 2' - T 1 ) W c = 666,1 kj/kg Το έργο που παράγει ο στρόβιλος είναι w t = c p ( T 3 - T 4' ) W t = 935,4 kj/kg Το ωφέλιµο έργο είναι w = w t - w c Η προσδιδόµενη θερµότητα είναι Q = c p ( T 3 - T 2' ) Η συνολική παροχή αέρα είναι ṁ = ṁ / w = 50.000/269,8 = 185,32 kg/s Η παροχή αέρα κάθε στροβίλου είναι ṁ 1 = ṁ 2 = ṁ / 2 W = 269,3 kj/kg Q = 589,8 kj/kg ṁ = 185,3 kg/s ṁ 1 = ṁ 2 = 92,66 kg/s Ο βαθµός απόδοσης της κάθε µονάδας είναι η θ = W / Q η θ = 45,7 % H ισχύς του κάθε στροβίλου είναι ṁ t = ṁ 1 W t H ισχύς του κάθε συµπιεστή είναι ṁ c = ṁ W c ṁ t = 86,7 ΜW ṁ c = 61,7 MW Η θερµική ισχύς σε κάθε µονάδα είναι Qṁ = ṁ 1 Q = 62.281,6 kw Qṁ = 54,7 MW Τέλος η κατανάλωση του καυσίµου κάθε µονάδας είναι ṁ f = Qṁ/q f = 54.651/43.000 = 1,271 kg/s = = 4.575,6 kg/h = 109.814,4 kg/24h = 110 tn/24h Συνολική κατανάλωση καυσίµου 2 x 110 tn/24h ṁ f = 220 tn/24h

Κόστος καυσίµου ηµερησίως : 220 x 930 = 204.600 $ Άσκηση 3 Είναι: r 1 =8,0 cm=80 mm, r 2 = 80+4 =84 mm, r 3 = 84+60 =144 mm, r 4 = 144+6 =150 mm λ 1 = 40 W/mK, λ 2 = 0,046 W/mK, λ 3 = 0,14 W/mK, L = 20 m α h = 400 W/m 2 K, α c = 20 W/m 2 K, t h = 600 o C, t c = 40 o C Από υπολογισµό: Ai = 2π r 1 L = 2 * 3,14 * 0,080m * 20m Ai = 10,048 m 2 Ισχύει: Q = K o * Ai * (t h - t c ), όπου K o =1/[1/ α h +Ai*ln(r 2 / r 1 )/2π λ 1 L+Ai*ln(r 3 / r 2 )/2π λ 2 L+Ai*ln(r 4 / r 3 )/2π λ 3 L+(Ai/ Ao)*(1/ α c )] K o =1/[1/α h +2πr 1 L*ln(r 2 /r 1 )/2πλ 1 L+2πr 1 L*ln(r 3 /r 2 )/2πλ 2 L+2πr 1 L*ln(r 4 /r 3 )/2πλ 3 L+(2πr 1 L/2πr 4 L)* *(1/ α c )] K o =1/[1/α h +r 1 *ln(r 2 /r 1 )/λ 1 +r 1 *ln(r 3 /r 2 )/λ 2 +r 1 *ln(r 4 /r 3 )/λ 3 +(r 1 /r 4 )*(1/α c )] K o =1/[1/400+0,080*ln(84/80)/40+0,080*ln(144/84)/0,046+0,080*ln(150/144)/0,14+(80/150)* * (1/20)] K o =1/[0,0025+0,080*ln(1,05)/40+0,080*ln(1,7143)/0,046+0,080*ln(1,042)/0,14+0,533* * 0,05] K o =1/[0,0025+0,080*0,0488/40+0,080*0,539/0,046+0,080*0,0411/0,14+0,533*0,05] K o =1/(0,0025+0,0000976+0,9374+0,02349+0,02665) K o =1/0,9901376 W/m 2 K K o =1,00996 W/m 2 K Άρα Q = 1,00996 W/m 2 K * 10,048 m 2 * (600 40)K = 5.682,924 W Q = 5,7 kw Ισχύει: Q = α c * A o * (t wc - t c ) όπου A o = 2πr 4 L = 2*3,14*0,150m*20m A o = 18,84 m 2 Οπότε: 5.682,924 = 20 * 18,84 * (t wc - 40) t wc 40 = 15,08 = 15,1 t wc = 55,1 o C