Показать сравнительным расчетом целесообразность применения пара высоких начальных параметров и низкого конечного давления на примере паросиловой установки, работающей по циклу Ренкина, определив располагаемое теплопадение, термический цикла и удельный расход пара для двух различных значений начальных и конечных параметров пара. Указать конечное значение степени сухости (при давлении ). Изобразить схему простейшей паросиловой установки и дать краткое описание ее работы.
Таблица 1 - Исходные данные
Последняя
цифра шифра Параметры
пара I
варианта Предпоследняя
цифра шифра Параметры
пара
II варианта
5 3,0 350 90 6 13,0 550 4
Ответить на вопрос:
1. Какие существуют пути повышения экономичности цикла (помимо изменения начальных и конечных параметров пара)?
Решение
Рисунок 1 - Схема паросиловой установки (цикл Ренкина): 1 - котел; 2 - пароперегреватель; 3 - паровая турбина; 4 - электрогенератор; 5 - конденсатор; 6 - насос.
Рисунок 2 - цикл Ренкина в и координатах.
В паровом котле 1 вода при постоянном давлении нагревается до температуры насыщения (давления) (линия 4-5 на рис. 2), затем в результате подвода теплоты происходит изобарно - изотермический процесс парообразования (линия 5-6). В пароперегревателе 2 происходит перегрев пара (изобарный процесс 6-1) - повышение температуры пара выше от состояния сухого насыщенного пара (точка 6) до заданной температуры перегрева (точка 1). В паровой турбине 3 пар расширяется адиабатно (линия 1-2) от давления до давления в конденсаторе.
Допустимая степень сухости отработавшего пара (точка 2) должна быть не менее 0,88
. В конденсаторе 4 при постоянных давлении и температуре этот пар полностью конденсируется , отдавая теплоту охлаждающей воде. Конденсат насосом 5 изохорно (ввиду несжимаемости жидкости) перекачивается в паровой котел (линия 3-4). Так как в насосе практически температура конденсата не повышается (точка 4), то в -диаграмме точки 3 и 4 оказываются совмещенными. Процесс 4-5 нагрева конденсата до температуры совпадает в -диаграмме с нижней пограничной кривой . Далее цикл Ренкина повторяется.
Первый вариант: 3,0, 350, 90.
Значения энтальпий и температуру воды (конденсата) находим по диаграмме : 3116, 2430, 97, 0,894.
Работа получаемая в турбине:
(1)
31162430686
Термический цикла:
(2)
где - энтальпия питательной воды, ;
(3)
тут - удельная теплота воды при постоянном давлении (справочные данные), ;
97∙4,216409
Поставляя полученное значение в формулу (3), находим
68631164090,2525%
Удельный расход пара:
(4)
36006865,248
Второй вариант: 13,0, 550, 4.
Значения энтальпий и температуру воды (конденсата) находим по диаграмме : 3471, 1990, 29, 0,768.
Работа получаемая в турбине:
(5)
347119901481
Термический цикла:
(6)
где - энтальпия питательной воды, ;
(7)
тут - удельная теплота воды при постоянном давлении (справочные данные), ;
29∙4,175121
Поставляя полученное значение в формулу (3), находим
148134711210,4444%
Удельный расход пара:
(8)
360014812,431
Сравнение результатов расчета свидетельствует о том, что при переходе к парам более высоких параметров происходит увеличение экономичности цикла паросиловых установок.
1
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
