题目
每小时将200kg过热氨气(压强为1200kPa)从95冷却、冷凝为饱和液氨。已知冷凝温度为30。采用冷冻盐水为冷凝、冷却剂,盐水于2下进入冷凝、冷却器,离开时为10。求每小时盐水的用量。热损失可以忽略不计。数据:95过热氨气的焓,kJ/kg 164730饱和液氨的焓,kJ/kg 3232盐水的焓,kJ/kg10盐水的焓, 34
每小时将200kg过热氨气(压强为1200kPa)从95冷却、冷凝为饱和液氨。已知冷凝温度为30。采用冷冻盐水为冷凝、冷却剂,盐水于2下进入冷凝、冷却器,离开时为10。求每小时盐水的用量。
热损失可以忽略不计。
数据:
95过热氨气的焓,kJ/kg 1647
30饱和液氨的焓,kJ/kg 323
2盐水的焓,kJ/kg
10盐水的焓, 34
题目解答
答案
答案:解:根据题意,不计热损失,氨冷凝所释放出的热量等于盐水所吸收的热量
已知
代入得
解得。
解析
步骤 1:确定热量平衡
根据题意,不计热损失,氨冷凝所释放出的热量等于盐水所吸收的热量。因此,我们可以使用热量平衡方程来计算盐水的用量。
步骤 2:计算氨气冷凝释放的热量
已知每小时过热氨气的质量为200kg,过热氨气的焓为1647kJ/kg,饱和液氨的焓为323kJ/kg。因此,每小时氨气冷凝释放的热量为:
$$ Q_{氨} = n_{氨} \times (H_{1} - H_{2}) $$
其中,$n_{氨}$为氨气的质量,$H_{1}$为过热氨气的焓,$H_{2}$为饱和液氨的焓。
步骤 3:计算盐水吸收的热量
已知盐水的焓在2℃时为6.8kJ/kg,在10℃时为34kJ/kg。因此,每小时盐水吸收的热量为:
$$ Q_{盐水} = n_{盐水} \times (h_{2} - h_{1}) $$
其中,$n_{盐水}$为盐水的质量,$h_{1}$为盐水在2℃时的焓,$h_{2}$为盐水在10℃时的焓。
步骤 4:计算盐水的用量
根据热量平衡方程,$Q_{氨} = Q_{盐水}$,可以得到:
$$ n_{盐水} = \frac{n_{氨} \times (H_{1} - H_{2})}{h_{2} - h_{1}} $$
代入已知数据,计算出盐水的用量。
根据题意,不计热损失,氨冷凝所释放出的热量等于盐水所吸收的热量。因此,我们可以使用热量平衡方程来计算盐水的用量。
步骤 2:计算氨气冷凝释放的热量
已知每小时过热氨气的质量为200kg,过热氨气的焓为1647kJ/kg,饱和液氨的焓为323kJ/kg。因此,每小时氨气冷凝释放的热量为:
$$ Q_{氨} = n_{氨} \times (H_{1} - H_{2}) $$
其中,$n_{氨}$为氨气的质量,$H_{1}$为过热氨气的焓,$H_{2}$为饱和液氨的焓。
步骤 3:计算盐水吸收的热量
已知盐水的焓在2℃时为6.8kJ/kg,在10℃时为34kJ/kg。因此,每小时盐水吸收的热量为:
$$ Q_{盐水} = n_{盐水} \times (h_{2} - h_{1}) $$
其中,$n_{盐水}$为盐水的质量,$h_{1}$为盐水在2℃时的焓,$h_{2}$为盐水在10℃时的焓。
步骤 4:计算盐水的用量
根据热量平衡方程,$Q_{氨} = Q_{盐水}$,可以得到:
$$ n_{盐水} = \frac{n_{氨} \times (H_{1} - H_{2})}{h_{2} - h_{1}} $$
代入已知数据,计算出盐水的用量。