! Lappeenrannan eknillinen krkeakulu Energiaekniikan sas Lämpö ja ympärisöekniikan lais 4316/4317 Viraus ja lämpövimaknee. Välike, 1.3.22 Ei kirjallisa maeriaalia L TKK:n h,spiirrsa lukuunamaa. Kusakin ehäväsä saa max. 1 piseä. HUM! Teriakysymyksesä saa väärin vasaamalla ai vasaamaa jäämällä miinuspiseiä (max. 15 p) Tehävä 1 Selviä lyhyesi seuraavien prsessien imina/ käsieiden sisälö. Tee arviaessa asiaa havainnllisava kuva ai diagrammi. Kusakin ikein vasausa alakhdasa saa 2 p., mua vasaamaa jäeysä ai aivan väärin vasausa miinus 3 p. Kannaaa siis vasaa kaikkiin, mua vain sen verran, minkä ieää suh. vannasi ikeaksi. a) Selsa lyhyesi RCvimalan iminaperiaae ja pääasia1lise käyökhee. Missä apauksissa se n vesihöyryprsessia edullisempi ja minkä akia? b) Selsa neljä apaa ehdä kylmää ilman kierprsessia. Miksi nämä ava sveluva vain erikisapauksiin? ) Kuvaile höyryvimalaiksen pääsa. Miä arkieaan lauhduusvimalaiksen kuluussuheella ja vasapainevimalaiksen rakennussuheella (= rakennusaseella)? d) Selsa höyryvimalaiksen väliesilämmiyksen periaae ja perusele, miksi se paranaa vimalaiksen hyöysuhdea. Mainise myös, mienkä väliesilämmiys vaikuaa kailan miiukseen (mm. plilrnan käsielyyn). e) Selsa höyryurbiinin Curisvaiheen iminaperiaae (vaiheiden lukumäärä, nk aki vai reakiurbiini, npeusklmiiden periaae) ja pääasiallise käyökhee. 4316/4317 VLVK v1l1ike.3.22
Tehävä 2 Laske seuraavanlaisen, kuplavälijäähdyeyn kylmäkneen kylmäkerrin, massavirra, sähköehn arve ja pimi välipaine: kieraine R134a, höyrysyslämpöila 15 C, lauhwnislämpöila +3 C, kylmäeh kw, kmpressrin isenrppinen hyöysuhde 8%, sähkökneen hyöysuhde 85%, nese pisuu välijäähdyimesä kylläisenä, samin kaasu. Kaasu pisuu myös höyrysimesä kylläisenä, samin nese lauhduimesa. Paineja lämpöhäviö leeaan nllaksi. Käyä heisa lgp, h piirrsaja piirrä prsessi siihen. Piirrä myös kaavi prsessisa. Tehävä 3 HöyyVimalaisprsessissa n urehöyryn ila 527 C, bar ja lauhduimen paine 5 kpa. Höyryurbiinisa n klme välia: krkeapaineesilämmiimelle, syöövesisäiliöön ja maalapaineesilämmiimelle. Lauheen/syööveden enalpianmuus kussakin esilämmiysvaiheessa Gisa kailan esilämmiyssa mudsaa yhden) n yhä suuri. Lauhdepumpun hyöysuhde n 78% ja syöövesipumpun hyöysuhde n 82%. Kailahyöysuhde n 85%, höyryurbiinin isenrppinen hyöysuhde n 84%ja generaarin sähkömekaaninen hyöysuhde n 2%. Maalapaine ja krkeapaineesilämmiirnien aseisuus n 15 C. a) Piirrä prsessikaavi b) Hahmele prsessi h, s ja T, s piirrkseen sien, eä kk prsessi ja muukse eri laieissa näkyvä ) Määriä syöövesisäiliön paine d) Määriä välihöyryjen minaisenaipia, lämpöila ja paine 4316/4317 VLVK välike 3.22 2
Arv n leskeu LT!=K:n VAX 855 iekneella 'H2. Suuree: i: p v h li.a, höyrynp w, bar T\i1ais.liavuus, mj/1g T\i1aiS' npia, lj/1g kyllllien vesi s T1 =i1'aisenia, kj/k;!< ' /\ v =S=.', 1.,=,, NJ, la m5n jha vuus W rrf( <!j vislsiee:i, g/s1l Jy ll höyry kyllinen ve s i C p bar '1' m3j:..1 h' kj/ s' kj/kgk? kj/'1:;f{ ), W/!i< kg/ 1 11' v m1/kg 11 kg/s;:i 1.1!.a6112 1.aa2! 1.6566 1.2 2 1.a755 1.1 3 4 '.7575.812 1.1 1..C 4.18 8.:; 12.( 16.(..152.36.45.611 4.217 4.214 4.211 4.28 4.25.562.564.566.568.57 171.4 1731.7 1674.5 162.3 l568.8.1575.1311.147.785.526 l. 854 l. 8S5 1. 8S5 1. 856 l. 856.16S.166.166.167.16a.2l.24.26.2.J1 5 6 1 8 i.a8718 1.a.345 1 1 1.111 1.1.172 1.a1.a11471 1.a2 21.( 25: 2(1 33( 37..762.13.163.1212.1361 4.23 4.2 4.18 4.16 4.14.572.574.576.578.58 l51.8 1473.2 1428.8 1386.5 1346.2.26.15 8.762 8.5l3 8.265 1. 857 1. 857 l. 858 1. 858 l. 85.16.16.17.171.l71.J4.36.38.41.4 1 2 3 4.l227 1.3.2337 1.17.4241 1.43 :.7375 1.78 42( 83.E6 l25.;1 167.(6.151.263.4365.5721 4.13 4.182 4.17 4.17.582.6.615.62 13i.7 1.7 77.8 65.1 8.2 8.6684 8.4S46 8.2583 l. 86 1. 866 1. 875 l. 885.172.1a.1a7.15.46.73 1.1 1.3 S 6 1 8.l2335 1.l21.12 1.171.31162 1.22.4736 1.22.71 1.362 226 251.;. 228 334 2 376.4.735.831.548 1,753 1.125 4.181 4.185 4.1 4.17 4.25.64.651.65.667.673 54i.1 4668 444 355. 315. 8.776 7.18 7.7565 7.6l32 7.47 l. 8 1. 15 l. 36 1. 62 l. 2.23.2l1.22.22.238 1.62 14 11.26 11.6Q l1. 1 11 12 13 14 1.133 1.437 1.4327 1.51 1.854 1.66 2.713 1.7 3.6138 1.81 41.C6 461:;1 53 3 546.J 58.:1 1.36 1.4185 1.5276 1.6344 1.73 4.216 4.22 4.245 4.263 4.285.677.681.683.684.685 282.2 2. 232.1 2l;7 16.1 7.3SS4 7.2388 7.123 7.261 6.284 2. 28 2. 7 2. l2 2. 176 2. 241.24a 25a.27.282.24 l2.2 l2.62 12.7 13.32 13.67. 15 16 11 18 1 4.76 18 6.187 1.122 7.22 1.1145 1.266 1.1275 12.55l2 1.1415 632.14 675;7 71.:1 763.' 87. 1.8417 1.425 2.417 2.1J3 2.2J5 4.31 4.33 4.371 4.48 4.44.684.682.67.674.66 181. 16.5 158.8 14.3 141. 6.8358 6.7475 6.663 6.S81 6.536 2. 314 2. 37 2. 41 2. 56 2. 713.3a.J22.33a.3S4.372 14.2 14.3? 14.?2 15.? 15.42 2 21 22 23 24 15.54 1.1565 1.77 1.1726 23.18 1.1a 27.76 1.287 33.478 1.221 852. n 87!.' 43. (;g.:j 137.1;2 2.337 2.4247 2.517B 2.612 2.72 4.47 4.551 4.613 4.685 4.76.663.656.648.63.62 133.6 127. 121. 115.5 11.5 6.4278 6.353 6.2817 6.217 6.146 2. 8<3 2. 88 3. 15 3. 331 3. 536.31.4l2.434.4S7.4a4 15.78 16.13 16.4 16.85 1?22 25 26 21 28 2 3.776 1.2513 46.43 1.2756 55.58 1.325 64.22 1.3324 74.461 1.366a 185. ll35.(j ll85.: 1236. l2. 2.735 2.B84 2.763 3.683 3.1611 4.867 4.83 5.122 5.2 5.4.618.66.53.578.562 15.4 11.'!8 7.36 341 8.58 6.78 6.1 5.35 5.8586 5.7848 3. 772 4. <7 4. 373 4. 767 5. 253.512.S44.57.61.66S 1?5 1?8 18.38 18.8 1.25 3 31 32 33 34 85.27 1.441 8.7 1.448 112.81 1.45 125.625 1.5615 146.52 1.6387 1345. 142.4 1462.G 1526.5 155.5 3.2552 3.3512! 3.45 3.5528 3.6616 5.762 6.14 6.565 7.21 8.233.545.527.56.485.462 85.a1 82.6 78.27 74.36 7.23 5.781 5.6278 5.5423 5.44 5.3427 5. e63 6. 65 7. 722. 361 l2. 211.7l.7a4.a65.7l.1l2 1.74 2.28 2.8 21.62 22.52 35 36 31 165.35 1.1411 186.75 1.85 21.54 2.2135 1671.1 1764. 18, 3.78 3.21 4.118 1.1 14.58 43.14.437.413.417 65,G6 6:.1 51.S2 5.2177 5.6 4.8145 17. 15 25. l2 76. 88.13S.1n.37 23.73 25.56 2.31 314.15 221.2 3.17 2l7 4 4.442.8)2 38.41 4.442.832 38.41
' @ Deparmen af Mehanial Engineer THERMDYNAMC PRPERTES F WATER r i,. j 6.! : f : r, Q 1!7 i* n r, '3,; L4, ' r '. L. 1i E 2 88 84 r 1 76 l{j 72 1. 1 () i 164 j f! f! :., r. ), v.., \1,.;.r r \ : 1\\ \\ \ fd f ';:;!CC/ LE 'f+ 1 68 6 56.52 44,'\ '.:).1, ;.28 1
@ eparmen f Mehanial Engineering, Sanfrd Universiy THERMDYNAMC PRPERTES F WATER!., 1 :':7' :::::% :=Vff 4 3 1 f i r, '!!.J \ 11 f.r1, 4 113
.e' Jeq ui d nja 111, <'1 M 8.n ' n! l. :\ a :.: 1(1 1,: ii 1:. L::::., n ' i.1 \. \:,in\' '. \ \,1,'.1 \:::j ( ' ) ( ' 8. 1.i' 2 5.. ii. w \ 2.5. i.,!, 1\'1\.!,= G1 UJ \1 ''1, ) M n '). 11\ \';!J ( M.., (', l L3 ', (\..i. 28.! Ci.i A e.. Er,..52.C.2.5.5.5 : >.., a. j : 2'. e. 2 11 JL M N : L D. M J.q u d :lnj ('. CQ 111..,