Задача № 1
Условие задачи
Водяной пар с начальным давлением р1=3 Мпа и степенью сухости х1=0,95 поступает в пароперегреватель, где его температура повышается на ?t=2350С; после перегревателя пар изоэнтропно расширяется в турбине до давления р2=3 кПа. Определить (по hs-диаграмме) количество теплоты (на 1 кг пара), подведенной к нему в пароперегревателе, работу цикла Ренкина и степень сухости пара х2 в конце расширения. Определить также термический КПД цикла. Определить работу цикла и конечную степень сухости, если после пароперегревателя пар дросселируется до давления р1=0,5 МПа.
Решение
Рисунок 1 - Т,s и h,s - диаграммы цикла Ренкина на перегретом паре
Цикл Ренкина на перегретом паре характеризуется наличием дополнительного перегрева по линии 6-1.
Удельное количество теплоты на перегрев пара qп будет определяться разностью энтальпий в т.1 и в т.6.
qп=h6-h1=3350-2720=630 кДж/кг
Работа цикла Ренкина
По h,s-диаграмме находим х2=0,845
Термический КПД цикла определяется по формуле
Где h3 - энтальпия кипящей воды
Расширение пара при дросселировании является адиабатным процессом и изображается в hS - диаграмме вертикальной линией между изобарами р1 (исходное состояние) и (после дросселирования). Работа дросселирования
Степень сухости пара -
Задача № 2
Условие задачи
Определить поверхность нагрева рекуперативного газо-воздушного теплообменника при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей, если объемный расход нагреваемого воздуха при нормальных условияхVн=4*10-3 м3/ч, средний коэффициент теплопередачи от продуктов сгорания к воздуху К=21 Вт/м2*К, начальные и конечные температуры продуктов сгорания и воздуха соответственно t1=6000С, t1=4000С, t2=200С, t2=3000С. Изобразить графики изменения температур теплоносителей для обоих случаев.
Решение
Рисунок 2 - Схемы движения теплоносителей в теплообменниках: а - противоток, б - прямоток
Массовый расход воздуха
Где
Тепловой поток , получаемый холодным воздухом, можно рассчитать через разность энтальпий
Где теплоемкость воздуха при соответствующих температурах
Противоточная схема
Площадь поверхности нагрева
Прямоточная схема
Площадь поверхности нагрева
Задача № 3
Условие задачи
Определить часовой расход натурального и условного топлив, если известны параметры вырабатываемого котельной установкой пара рп. п. =1,4 МПа и tп. п. =2400С, производительность котлоагрегата D=10 т/ч, потеря теплоты с уходящими газами q2=7,8% и температура питательной воды tп. в=1000С. Вид топлива - донецкий уголь газовый.
Решение
.Часовой расход натурального топлива
Где энтальпия перегретого пара и питательной воды;
;
- низшая теплота сгорания топлива;
коэффициент полезного действия:
Где потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива, %;
потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива, %;
потери теплоты от наружного охлаждения котлоагрегата, %;
2.Часовой расход условного топлива
Задача № 4
Условие задачи
Определить часовой расход пара D (кг в ч) и удельный расход пара d (кг/кВт*ч) на конденсационную паровую турбину, работающую без регенерации теплоты, по заданной электрической мощности турбогенератора Nэл=140 МВт, давлению р1=8,5 МПа и температуре t1=5000С перегретого пара перед турбиной и относительному внутреннему КПД турбины ?oi=0,79. Давление пара в конденсаторе принять равным р2=4 кПа.
Механический КПД турбины ?u и КПД электрогенератора ?м=0,99. Определить также степень сухости пара в конце теоретического и действительного процессов расширения и абсолютный электрический КПД турбогенератора.
Мощностью привода питательного насоса пренебречь.
Решение
.Удельный расход пара
Где энтальпия пара перед турбиной;
2.Часовой расход пара
где ,
3.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.
Предметы
Актуальные курсовые работы (теория) по финансам