Задача Смесь, состоящая из м = 0,6 киломолей азота и м = 0,4 киломолей кислорода с начальными параметрами р
Сводная таблица результатов. Таблица 4
жүктеу/скачать 2.14 Mb.
|
| 5. Сводная таблица результатов.
Таблица 4. Результаты определения параметров состояния воды и пара
6. Рассчитываем энергетические характеристики процессов. 6.1. Процесс 1-2 – перегрев пара при постоянном давлении. Изменение внутренней энергии: Работа процесса: Изменение энтальпии: Изменение энтропии: 6.2. Процесс 1-3 – перегрев пара при постоянной температуре. Изменение внутренней энергии: Работа процесса: Изменение энтальпии: Изменение энтропии: Таблица 5. Результаты определения энергетических параметров процессов изменения состояния воды и пара.
7. Изобразим процессы пара в диаграммах pv и Ts. Рис. 3 Процессы расширения в координатах pυ и TS. Ответ: Согласно первому закону термодинамики, работа определяется выражением: А = Q – ΔU В изотермическом процессе внутренняя энергия рабочего тела не меняется, поэтому: ΔU = 0. Следовательно, работа в изотермическом процессе будет больше. В области влажного пара изотермический процесс и изобарный процесс совпадают, то есть если конечная точка попадает в область влажного пара вместо двух процессов достаточно рассчитать только один, что приводит к уменьшению количества расчетов. Рис. 4. Изотермический (1-2) и изобарный (1-3) процессы расширения на h-s диаграмме. ∆s = 0. Задача 3. Определить потребную поверхность рекуперативного теплообменника, в котором вода нагревается горячими газами. Расчет произвести для прямоточной и противоточной схем. Привести график изменения температур для обеих схем движения. Значения температур газа t1' = 425°С, t1'' = 275°С, воды t2' = 25°С и t2'' = 130°С, расхода воды М = 0,6 кг/с и коэффициента теплопередачи K = 46. Решение: Количество теплоты, переданное от газов к воде при заданных условиях равно: откуда . Определим количество теплоты, полученное водой при нагревании воды с 25°С до 130°С в теплообменнике. Для определения температурного напора построим графики изменения температур прямоток противоток Рис. 2. Графики изменения температур Для прямотока: Δtб = t1,н – t2,н = 425 – 25 = 400°С; Δtм = t1,к – t2,к = 275 – 130 = 145°С; Для противотока: Δtб = t1,н – t2,к = 425 – 130 = 295°С; Δtм = t1,к – t2,н = 275 – 25 = 250°С; Температурный напор определяется как среднелогарифмическое значение по формуле: . Тогда для прямотока: Для противотока: . Следовательно, потребная поверхность рекуперативного теплообменника равна: для прямотока: . для противотока . Значит, при одинаковых выходных тепловых параметрах на изготовление противоточного теплообменника требуется значительно меньше материала. Задача 4. Определить часовой расход пара D (килограммов в час) и удельный расход пара d (килограммов на киловатт-час) на конденсационную паровую турбину, работающую без регенерации теплоты, по заданной электрической мощности турбогенератора Nэл = 200 МВт, давлению р1 = 8,6 МПа и температуре t1 = 480°С перегретого пара перед турбиной и относительному внутреннему КПД турбины ηoi = 0,85. Давление пара в конденсаторе принять р2 = 4 кПа. Механический КПД турбины ηм и КПД электрогенератора ηэ принять ηм = ηэ = 0,99. Определить также степень сухости пара в конце теоретического и действительного процессов расширения (изобразив процессы в hs- диаграмме) и абсолютный электрический КПД турбогенератора. Мощностью привода питательного насоса пренебречь. Изобразить схему паросиловой установки и дать ее краткое описание. Объяснить, как влияют начальные и конечные параметры пара на КПД цикла Ренкина, а также на степень сухости пара в конце расширения (х2). Указать, каковы минимально допустимые значения х2 и почему? Решение: Удельный расход пара где энтальпия пара перед турбиной; . = 3,2 кг/(кВт*ч) Часовой расход пара = 204,1 МВт = 653120 кг/ч Степень сухости пара в конце теоретического и действительного процессов расширения Адиабатное расширение пара в турбине по линии 1-2 является теоретическим, степень сухости в этом случае равна (по hS-диаграмме). Действительный цикл сопровождается неизбежными потерями, вследствие чего удельный расход пара и тепла увеличивается на трение. Работа трения превращается в тепло, повышающее энтальпию пара в конечном состоянии. Конечное состояние в этом случае изображается точкой 2d. Энтальпия в этой точке равна: Степень сухости пара действительного процесса также определим по hS-диаграмме. Рисунок 1 - hS-диаграмма Абсолютный электрический КПД турбогенератора термический КПД Где энтальпия кипящего конденсата Рисунок 2 - Процесс расширения пара в турбине в - диаграмме жүктеу/скачать 2.14 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|