Определить изменение внутреннего относительного КПД ЦН в результате его ремонта.
Исходные данные: вариант 68
Марка ЦН: 520-12-1.
До ремонта:
р1=5,0 Мпа; р2=5.9МПа
t1=270c; t2=46.20c,
После ремонта:
р1=4.9 Мпа; р2=5.5 МПа
t1=25.60c; t2=42.50c,
Решение
Внутренний относительный КПД ЦН определяется как отношение удельной обратимой работы сжатия в политропном процессе к удельной работе сжатия в действительном процессе.
Действительная удельная работа сжатия:
где С𝑝 – удельная теплоёмкость газа при постоянном давлении (определяется в зависимости от среднего давления процесса сжатия и температуры газа на входе в нагнетатель по номограмме рис. П.8);
СрДℎ – комплекс, определяемый как произведение удельной теплоёмкости газов припостоянном давлении на коэффициент Джоуля-Томсона (определяется в зависимости от среднего давления процесса сжатия и температуры газа на входе в нагнетатель по номограмме.
Зависимость удельной теплоёмкости 𝑐𝑝 от давления и температуры для природных газов первого (1) и второго (2) составов2202815481393500107251548012350019456405118735007772405106035001018540490283500
Тогда
ℎд = 2,48(46,2 − 27) − 9(5.9 − 5) = 39.516 кДж/кг.
В обратимом адиабатном процессе сжатия, конечная температура процесса сжатия 𝑇2находится по уравнению адиабаты (показатель адиабаты k = 1,32), т
. е.
Зависимость величины 𝑐𝑝Дℎ от давления и температуры для природных газов первого (пунктир) и второго (сплошная линия) составов. Таким образом по этой могонрамме мы должны:
1)найти зависимость по температуре (290.5К)
2)найти и сверить закономерность для Т природных газов
T2=T1(p2/p1)k-1/k= 290.5* (5.9/5.0)(1.32-1)/1.32=316K
илиt1 = 25.60C
Удельная работа в обратимом адиабатном процессе сжатия:
h0= 2.48*(25.60C -27) -9 * (5.9-5.0)= 11.9 кДЖ/кг
Следовательно, внутренний относительный КПД ЦН до ремонта:
ή= ή0/ ήD= 11.9/36.9=0.322
Аналогичным образом определяются параметры газа по нагнетателю после его ремонта.
Действительная удельная работа сжатия при исходных параметрах по нагнетателю, полученных после ремонта:
hD= 2.48*(42.5-25.5) – 9.4 * (5.5-4.9) =36.52 кДЖ/кг
Конечная температура процесса сжатия в обратимом адиабатном процессе:
Делаем анализ монограммы где находим необходимую нам температуру, после чего сверяем значения в 𝑐𝑝Дℎ.
T2=T1(p2/p2)(1.32-1)/1.32=289.6*(5.5/4.9)=309.95K
или t2 = 36.80C
Удельная работа в обратимом адиабатном процессе сжатия:
h0= 2.3*(36.80C -25.5) – 10.5 * (5.5-4.9) =19.99 кДЖ/кг
Относительный адиабатный КПД ЦН после проведённого ремонта:
ή= ή0/ ήD=20/41.7=0.287
Изменение внутреннего относительного КПД ЦН в результате его ремонта:
D(ή)= ή2 – ή1/ ή1*100=0.287-0.322/0.322*100=10.869%
Сравнительно с данными до ремонта, внутренний относительный КПД ЦН упал на 10.869% по абсолютной величине.