Определить расход воды на охлаждение воздуха в рубашке двухступенчатого компрессора производительностью 10,49 м3/мин в

Определить расход воды на охлаждение воздуха в рубашке двухступенчатого компрессора производительностью 10,49 м3/мин в промежуточном и концевом холодильниках, если в холодильниках воздух охлаждается до начальной температуры, а вода нагревается на 15 0С. Воздух перед компрессором имеет давление Р1= 0,91 бар и температуру t1=15 0С, сжатие воздуха в компрессоре происходит политропно (дать обьяснение этому) (n=1,3) до конечного давления Р2=9,37 бар.

Степень сжатия в каждой ступени компрессора
x=p2p1=9,370,91=3,21.
Температура воздуха после каждой ступени
T2=T1x(n-1)n=273+153,211,3-11,3=377 К (104 ℃).
Количество теплоты, отводимой от воздуха в процессе сжатия в одной ступени
Q1руб=Mcvn-kn-1t2-t1,
где M-массовый расход воздуха;определяется из уравнения состояния
M=p1V1RT1=0,91∙105∙10,49/60287∙288=0,192 кгс.
Q1руб=0,192∙20,829∙1,3-1,41,3-1377-288=4,09 кВт.
Количество теплоты, отводимой от воздуха в процессе сжатия в двух ступенях
Qруб=2Q1=2∙4,09=8,18 кВт.
Расход воды на охлаждение воздуха в рубашке
Mв.руб=Qрубcв∆t=8,184,19∙15=0,130кгс.
В промежуточном и концевом холодильниках охлаждение происходит при постоянном давлении, тогда количество отведенной теплоты в каждом из холодильников
Q1хол=Mcpt2-t1=0,192∙29,129∙377-288=17,15 кВт.
Расход воды на охлаждение воздуха в промежуточном холодильнике
Mв.пр.хол=Q1холcв∆t=17,154,19∙15=0,273кгс.
Расход воды на охлаждение воздуха в концевом холодильнике
Mв.конц.хол=Q1холcв∆t=17,154,19∙15=0,273кгс.
Общий расход воды на охлаждение воздуха в холодильниках
Mв.хол=2∙0,273=0,546 кгс.
Ответ: расход воды на охлаждение воздуха в рубашке 0,130 кг/с; расход воды на охлаждение воздуха в холодильниках 0,546 кг/с.