Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Задание к расчетной работе № 2
по дисциплине «Техническая термодинамика»
для студентов 2 курСа
Для паротурбинной установки (ПТУ), работающей по обратимому (теоретическому) циклу Ренкина, расчётом определить:
- параметры воды и пара в характерных точках цикла;
- количество тепла, подведённого в цикле;
- количество отведённого тепла в цикле;
- работу, произведённую паром в цикле;
- работу, совершённую в цикле
- термический КПД цикла
- теоретические удельные расходы пара и тепла на выработку электроэнергии.
Расчет выполнить при заданных параметрах острого пара перед турбиной и одинаковом значении давления пара в конденсаторе P2 для четырех случаев:
Исходные данные:
|
Предпоследняя цифра № зач. книжки |
Начальные параметры пара |
Последняя цифра № зач. книжки |
Параметры пара после вторичного перегрева |
Конечное давление пара |
||
|
давление |
температура |
давление |
температура |
, кПа |
||
|
, МПа |
, °C |
, МПа |
, °C |
|||
|
0 |
9 |
490 |
0 |
1,7 |
500 |
5 |
|
1 |
8,5 |
480 |
1 |
1,8 |
510 |
6 |
|
2 |
8 |
470 |
2 |
1,9 |
520 |
7 |
|
3 |
7,5 |
460 |
3 |
2 |
530 |
8 |
|
4 |
7 |
450 |
4 |
2,1 |
540 |
9 |
|
5 |
6,5 |
440 |
5 |
2,2 |
550 |
10 |
|
6 |
6 |
430 |
6 |
2,3 |
560 |
11 |
|
7 |
5,5 |
420 |
7 |
2,4 |
570 |
12 |
|
8 |
5 |
410 |
8 |
2,5 |
580 |
13 |
|
9 |
4,5 |
400 |
9 |
2,6 |
590 |
14 |
Образец выполнения
1. ПТУ работает на сухом насыщенном паре с начальным давлением Р1
Принципиальная схема ПТУ:
Схема паровой установки:
ПГ - парогенератор
ПТ - паровая турбина
ЭГ - электро генератор
К - конденсатор
ПН - питательный насос
Фазовые Pv-, Ts-, hs- диаграммы дают возможность проследить, как изменяется состояние рабочего тела (воды) и его параметры в цикле Ренкина.
1) Параметры воды и пара в характерных точках цикла:
|
Точки цикла |
P, бар |
t, ° C |
h, кДж/кг |
V, |
S, кДж/кг*К |
X |
|
1 |
90 |
303.32 |
2743 |
0.02048 |
5.678 |
1 |
|
2 |
0,05 |
32.88 |
1737.1 |
18.6 |
5.678 |
0.66 |
|
3 |
0,05 |
32.88 |
137.83 |
0.0010053 |
0.4761 |
0 |
|
4 |
90 |
303.32 |
1570.8 |
0.001611 |
3.623 |
0 |
2) Количество тепла, подведённого в цикле; процесс 3 - 4 - 1:
3) Количество отведенного тепла в цикле; процесс 2 - 3:
4)Работа, произведенная паром в цикле:
5) Термический КПД цикла Ренкина:
6) Теоретический удельный расход пара и тепла на выработку электроэнергии:
Схема паровой установки:
ПГ - парогенератор
ПТ - паровая турбина
ЭГ - электро генератор
К - конденсатор
ПН - питательный насос
ПП - пароперегреватель
Фазовые Pv-, Ts-, hs- диаграммы дают возможность проследить, как изменяется состояние рабочего тела (воды) и его параметры в цикле Ренкина.
1) Параметры воды и пара в характерных точках цикла:
|
Точки цикла |
P, бар |
t, ° C |
h, кДж/кг |
V, |
S, кДж/кг*К |
X |
|
1 |
90 |
490 |
3361,9 |
0,03616 |
6.6271 |
- |
|
2 |
0.05 |
32,88 |
2027,9 |
21,99 |
6.6271 |
0,78 |
|
3 |
0.05 |
32,88 |
137,83 |
0,0010053 |
0,4761 |
0 |
|
4 |
90 |
303,32 |
1570,8 |
0,001611 |
3,623 |
0 |
|
5 |
90 |
303,32 |
2743 |
0,02048 |
5,678 |
1 |
2) Количество тепла, подведённого в цикле; процесс 3 - 4 - 1:
3) Количество отведенного тепла в цикле; процесс 2 - 3:
4)Работа, произведенная паром в цикле:
5) Термический КПД цикла Ренкина:
6) Теоретический удельный расход пара и тепла на выработку электроэнергии:
3. ПТУ работает на перегретом паре с начальными параметрами P1 и t1, но при этом используется вторичный перегрев пара до температуры tn при давлении Pn:
Схема паровой установки:
ПГ - парогенератор
ПТ - паровая турбина
ЭГ - электро генератор
К - конденсатор
ПН - питательный насос
ВПП - вторичный перегрев пара
Фазовые Pv-, Ts-, hs- диаграммы дают возможность проследить, как изменяется состояние рабочего тела (воды) и его параметры в цикле Ренкина.
1) Параметры воды и пара в характерных точках цикла:
|
Точки цикла |
P, бар |
t, ° C |
h, кДж/кг |
V, |
S, кДж/кг*К |
X |
|
1 |
90 |
490 |
3361,9 |
0,03616 |
6,6271 |
- |
|
a |
17 |
204,3 |
2795 |
0,1167 |
6,6271 |
- |
|
b |
17 |
500 |
3473 |
0,23605 |
7,569 |
- |
|
2 |
0,05 |
32,88 |
2318,7 |
25,371 |
7,569 |
0,9 |
|
3 |
0,05 |
32,88 |
137,83 |
0,0010053 |
0,4761 |
0 |
|
4 |
90 |
303,32 |
1570,8 |
0,001611 |
3,623 |
0 |
|
5 |
90 |
303,32 |
2743 |
0,02048 |
5,678 |
1 |
2) Количество тепла, подведённого в цикле; процесс 3 - 4 - 1:
3) Количество отведенного тепла в цикле; процесс 2 - 3:
4)Работа, произведенная паром в цикле:
5) Термический КПД цикла Ренкина:
6) Теоретический удельный расход пара и тепла на выработку электроэнергии:
Результаты расчетов:
|
Цикл ПТУ |
Параметры цикла |
|||||
|
|
,% |
|||||
|
На сухом насыщенном паре |
2605,17 |
1599,27 |
1014,94 |
3,579 |
9323,9 |
39 |
|
На перегретом паре |
3224.07 |
1890.07 |
1343.01 |
2.699 |
8701.8 |
42 |
|
С вторичным перегревом пара |
3902 |
2180.87 |
1732.24 |
2.089 |
8151.3 |
44 |
Вывод: Проведя расчёты мы получили таблицу параметров ПТУ, рассчитанных при различных способах осуществления цикла Ренкина.
Из данной таблицы видно что ПТУ выдаёт наибольший КПД и имеет меньшее потребление энергии и пара если она работает со вторичным перегревом, что экономически выгоднее. Причём при вторичном перегреве повышается коэффициент сухости пара и уменьшается коррозия лопаток турбины, а значит увеличивается срок работы турбины.