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问题   更新时间2023/4/3 12:59:00

有两股压力分别是12.0 MPa和1.5 MPa的饱和蒸汽。
1.如用于做功,经稳流过程变成25℃的饱和水,求Wid(To=298K) 。
2.如用作加热介质,经换热器后变成25℃的饱和水,求换热量Q。
对计算结果作综合分析,在化工设计和生产过程中如何合理地使用这两股蒸汽?
已知:各状态点一些热力学参数,见表1。
表1 装置各状态点一些热力学参数
状态点 t/℃ p/MPa 状态 H/(kJ·kg-1) S/(kJ·kg-1·k-1)
1 324.8 12 饱和蒸汽 2684.9 5.4924
2 198.3 1.5 饱和蒸汽 2792.2 6.4448
3 25 0.008169 饱和水 104.89 0.3674
(15分)

解:1.用于作功 Wid=ΔH-T0ΔS (3分) Wid1=(H0-H1)-T0(S0-S1)=(104.89-2684.9)-298(0.3674-5.4924)=-1052.8kJ/kg (2分) Wid2=(H0-H2)-T0(S0-S2)=(104.89-2792.2)-298(0.3674-6.4448)=-876.3kJ/kg (2分) 2.用作加热介质 Q=ΔH (3分) Q1=H0-H1= 104.89-2684.9=-2580.1kJ/kg (1分) Q2=H0-H2= 104.89-2792.2=-2687.3kJ/kg (1分) 3.综合1、2可知,高压蒸汽的作功本领比低压蒸汽强;高压蒸汽的加热能力比低压蒸汽弱。因此用高压蒸汽做功较好,用低压蒸汽作为工艺加热较恰当,并可减少设备费用。
王老师:19139051760(拨打)