Ćwiczenie 44
Pomiar nagrzewnicy powietrza
Grupa I
Poniedziałek 13:15
Tomasz Ziołek
173205
Łukasz Frejek
173195
$${\dot{B}}_{\text{pal}} = \frac{\Delta M_{\text{pal}}}{\tau} = \frac{0,53}{300} = 0,00177\ \frac{\text{kg}}{s}$$
Strumień ciepła dostarczonego do nagrzewnicy
$$\dot{Q_{\text{pal}}} = {\dot{B}}_{\text{pal}} \bullet Q_{w}^{r} = 0,00177 \bullet 46300 = 82\ kW$$
Gęstość powietrza gorącego
$$\varrho_{\text{pg}} = \frac{P_{0}}{R_{p}T_{\text{pg}}} = \frac{102300}{287 \bullet (273 + 123,6)} = 0,9\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$$
Prędkość gorącego powietrza
$$w_{\text{pg}} = \sqrt{\frac{2P_{d}}{\varrho_{\text{pg}}}} = \sqrt{\frac{2 \bullet 45,1}{0,9}} = 10\ \frac{m}{s}$$
Strumień objętościowy powietrza gorącego
$$q_{v,\text{pg}} = w_{\text{pg}} \bullet A = 10 \bullet \frac{3,14 \bullet {0,25}^{2}}{4} = 0,49\ \frac{m^{3}}{s}$$
Wydajność cieplna agregatu
$${\dot{Q}}_{\text{pg}} = {q_{v,\text{pg}} \bullet \varrho}_{\text{pg}} \bullet c_{p}\left( t_{\text{pg}} - t_{\text{pz}} \right) = 0,49 \bullet 0,9 \bullet 1,005\left( 123,6 - 29 \right) = 41,9\ kW$$
Strata kominowa
$$S_{k} = \frac{\sigma\left( t_{s} - t_{o} \right)}{CO_{2}}$$
σ = 0, 00875 • CO2 + 0, 51 = 0, 00875 • 9, 21 + 0, 51 = 0, 59
$$S_{k} = \frac{0,59\left( 493 - 29 \right)}{9,21} = 29,7\ \%$$
Ciepło oddane w stracie kominowej
$$Q_{k} = \dot{Q_{\text{pal}}} \bullet S_{k} = 82 \bullet 29,7 = 24,4\ kW$$
Reszta strat
$$Q_{r} = \dot{Q_{\text{pal}}} - Q_{k} - Q_{\text{pg}} = 82 - 24,4 - 41,9 = 15,7\ kW$$
Sprawność nagrzewnicy
$$\eta = \frac{Q_{\text{pg}}}{Q_{\text{pal}}}100 = \frac{41,9}{82}100 = 51,1\ \%$$
Jednostkowe zużycie paliwa
$$b = \frac{{\dot{B}}_{\text{pal}}}{Q_{\text{pg}}} = \frac{0,00177}{41,9} = {4,2 \bullet 10}^{- 5}\frac{\text{kg}}{\text{kJ}} = \ 0,042\ \frac{\text{kg}}{\text{MJ}}$$
Obciążenie agregatu
$$Q_{\text{nom}} = 188280\frac{\text{kJ}}{h}$$
$$\Theta = \frac{Q_{\text{pg}}}{Q_{\text{nom}}} = \frac{41,9}{\frac{188280}{3600}} = 0,8$$
3.Tabela wynikowa
| I | II | III | ||
|---|---|---|---|---|
| Bpal | kg/s | 0,0015 | 0,0015 | 0,00177 |
| Qpal | kW | 69,45 | 69,45 | 82 |
| ρpg | kg/m3 | 0,96 | 0,92 | 0,9 |
| wpg | m/s | 9,2 | 9,67 | 10 |
| qvpg | m3/s | 0,45 | 0,47 | 0,49 |
| Qpg | kW | 30,56 | 37,4 | 41,9 |
| σ | 0,577 | 0,583 | 0,59 | |
| Sk | % | 24,16 | 29,96 | 29,7 |
| Qk | kW | 16,8 | 20,8 | 24,4 |
| Qr | kW | 22,09 | 11,25 | 15,7 |
| η | % | 44 | 53,85 | 51,1 |
| b | kg/MJ | 0,049 | 0,04 | 0,042 |
| Θ | 0,58 | 0,72 | 0,8 |
4.Wnioski