Provmoment: Tentamen Ladokkod: TH181A Tentamen ges för: Högskoletekniker i energi- och processteknik Tentamensdatum:

Transkript

1 1 (4) Energiteknik 7,5 hp Prvmment: Tentamen Ladkkd: TH181A Tentamen ges för: Högskletekniker i energi- ch prcessteknik Tentamensdatum: Hjälpmedel: Miniräknare, energiteknisk frmelsamling, egna skrivna frmelblad Tentamen består av två delar m vardera 30 päng. Ttalt kan maximalt 60 päng erhållas. Under förutsättning att minst 10 päng erhålls på vardera tentamensdelen ges följande betyg: 0 29 päng: U päng: päng: päng: 5 Allmänna anvisningar Var nga med att redvisa eventuella antaganden ch arbetsgången vid lösning av uppgifterna. Fullständiga beräkningar skall redvisas. Där så krävs gör studenten egna antaganden vid lösandet av uppgifterna. Glöm inte att skriva namn på alla blad du lämnar in. Resultat tillgängligt i Ladk senast ca fyra veckr efter tentamen. Lycka till! Ansvarig lärare: Per Anderssn, tel

2 2 (4) Del 1, bestående av 15 frågr m 2 päng vardera 1. Redgör för begreppen fast resp flytande kndensering för en värmepump (principer, för- ch nackdelar etc). 2. Redgör för de vanligaste säkerhetsfunktinerna i köldmediesystem. 3. Redgör för vakuumsugning av köldmediesystem. 4. Redgör för lika sätt att kapacitetsreglera en kmpressrdriven förångningsprcess. 5. Redgör för två fta använda kylkmpressrer (av deplacementstyp) ch deras kännetecknande egenskaper. 6. Skissa ett köldmediediagram ch lägg in kylprcessen. Ange ch förklara fta använda strheter ch ekvatiner. 7. Redgör för begreppet luftfaktr ch dess typiska variatin mellan lika bränslen. 8. Redgör principiellt för förbränningsstegen vid fastbränsleeldning. 9. Redgör för begreppet förbränningsverkningsgrad (enl använd definitin i kursen) ch hur den kan bestämmas. 10. Redgör för högtemperaturkrrsin i förbränningsanläggningar. 11. Redgör principiellt för vattenbehandlingen i anläggningar med höga krav på spädvattnet (t ex ångkraftsanläggningar). 12. Redgör principiellt för två lika typer av ångturbinreglering. 13. Redgör principiellt för två vanligt förekmmande stningsmetder i stra förbränningsanläggningar. 14. Förklara principen för destillatin av rålja. 15. Redgör principiellt för innebörden i begreppet krackning i samband med framställning av ljeprdukter.

3 3 (4) Del 2, bestående av 6 uppgifter m 5 p vardera Uppgift 1 skall ej göras av student med gdkänd kntrllskrivning 1 1. En kylanläggning med R134a sm köldmedium har förångningstemperatur -30 C ch kndenseringstemperatur 40 C. Vätskan underkyls 10 K i kndensrn ch i anläggningen har mnterats en suggasvärmeväxlare sm ytterligare underkyler vätskan 12 K. Köldmediet överhettas 6 K i förångaren ch temperaturen på ångan i röret mellan suggasvärmeväxlaren ch kmpressrn stiger ytterligare 5 K. Lägg in prcessen i ett köldmediediagram (se bilaga) ch beräkna värmefaktrn. Uppgift 2 skall ej göras av student med gdkänd kntrllskrivning 2 2. Acetylen (C2H2) förbränns i luft med 20 % luftöversktt. Bestäm förhållandet luft/bränsle på massbasis. 3. En frånluftsvärmepump användes för energiåtervinning ur frånluften från ett flerbstadshus. En köldbärarkrets förbinder värmepumpens förångare med ett kylbatteri (värmeväxlare) i frånluften. Frånluften har tillståndet 20 C, 45 % RF ch spec. värme för köldbäraren är 3,5 kj/(kg K). a) Beräkna kylbatteriets kyleffekt m frånluften kyls till 5 C vid frånluftsflödet 3 kg/s. b) Rita in prcessen i ett köldmediediagram för R134a (se bilaga) med följande data ch beräkna värmeeffekt ch värmefaktr. Förångningstemperatur -5 C Kndenseringstemperatur 55 C Överhettning 5 C Underkylning 10 C Kmpressrverkningsgrad 70 %

4 4 (4) 4. En gasturbin arbetar mellan 1 bar, 20 C ch 5 bar, 750 C. Kmpressrn har isentrp verkningsgrad 75 %, turbinen 85 %. Övriga förluster försummas. a) Skissa prcessen i ett s,t-diagram b) Beräkna turbinarbetet. c) Beräkna kmpressrarbetet. d) Beräkna prcessens avgivna nettarbete ch termiska verkningsgrad. 5. Ett gasfrmigt bränsle har följande vlymetriska sammansättning: CH 4 : 40 %, CO: 25 %, H 2 : 10 %, CO 2 : 5 %, O 2 : 2 %, N 2 : 18 % Bränslet förbränns i luft med (A/F) vl = 8. Bestäm rökgasens sammansättning ch dess daggpunkt. 6. En ångmaskin i ett frdn antas ha admissinsdata 70 bar, 500 C. Ångan kndenserar i kndensrn vid trycket 0,5 bar ch utgående kndensat antas ha mättningstemperatur. Turbinens isentrpiska verkningsgrad kan sättas till 0,70. Beräkna anläggningens termiska verkningsgrad ch avgiven effekt, m värmebelastningen på kndensrn är 175 kw.

5 \s r! "% "% %t" %, %", c Itt 1-t'l 'll -<-// a 's' nh; *.J( qn (J.\\,/ dv ^s,s \5 c$ ț+ (U /l < i / / - 000/ t 5j tj I y3 JalauuJJal JJ) u, r1

6 PRAKTISK KYTjIEKNIK 3 al 2aqqc 6 a. a - cc- d a a - + ö ö -a F &ö 6 n- O- a..a.a.. ), a. a. a- " O a ä " aä--. 1 :i :i tr' a a a a c a a c a aa a ö a.+ c] 00.:r + ss %u a ar) E aj 6> cni =I rr'l ö..1 cn!p-: Fg* '&L å-qg,: Erl ö:a äi7 E vc AY6 tl. F.Ft la) S ca öi OO\ OO F- \O ra + [reg] ernsser4 cn C..l OO\ 0O tr- \O tr) 24 DnGRAM CH TABELLER

7 :< 0 7Dh u c, a \s (c;.9 lt ""- t- :@ tr =Clr; ts9l;\:.p-?? I Y@ c')e N r s t Ed lsu FE ui t i

8 kj/k9 t s, i-digrm för vtten Hz ti,= kj/kg sir'0 kjlkg x Referens; s pkt 6.47 <a",p, Fig 6.47