КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА на тему: "Расчет цикла ПТУ"
Исходные данные
№ вар
P
10-5 Па
t
C
P
10-5 Па
t
C
P
10-5 Па
P
10-5 Па
P
10-5 Па
P
10-5 Па
P
10-5 Па
28 120 540 25 540 8 4 1 1,7 1,4
Примечание. Значение P для всех вариантов 0,04*10Па.
Требуется определить:
1. Термический КПД циклов ηt.
2. Коэффициент полезного действия установки брутто (без учёта расхода энергии на собственные нужды) .
3. Удельный d, кг/(кВт*ч), и часовой , кг/ч, расходы пара.
4. Часовой B, кг/ч, и удельный b, кг/(кВт*ч), расходы топлива.
5. Удельный расход тепла q, кДж/(кВт*ч).
6. Коэффициент использования тепла (только для теплофикационного цикла). K.
7. Относительное увеличение КПД от применения промперегрева и регенерации Δ ηt / ηt * 100%.
8. Изобразить: схемы установки; циклы в координатах P, V; I, S; T, S.
1. Расчёт цикла ПТУ, работающей по циклу Ренкина
На рисунке 1 приведена схема ПТУ, работающей по циклу Ренкина.
Рисунок 1.
Параметры во всех точках цикла определяем при помощи «Water Stem Pro» и сводим в таблицу 1.
Таблица 1. Параметры воды и водяного пара в характерных точках цикла.
Параметры Обозначение точек 1 2
21
3
Давление P, Па
Удельный объём υ, м3/кг
Температура t,0С
Удельная энтальпия ј, кДж/кг
Удельная энтропия S, кДж/(кг*к)
Степень сухости x
12000000
0,2875
540
3452,3
6,6200
1,000
4000
26,69
28,6
1991,6
6,6200
0,770
4000
0,001
28,6
121,41
0,4224
0
12000000
0,000987
31,5
131,93
0,4224
1,000
Расчет цикла сведен в таблице 2.
Таблица 2. Расчёт цикла ПТУ, работающей по циклу Ренкина
Показатели Расчетные формулы Размерность Цифровое значение
Теоретическая работа турбины
Теоретическая работа насоса
Подведенное тепло
Отведенное тепло
Полезная работа на 1 кг пара в идеальном цикле
Термический КПД цикла Ренкина
Термический КПД цикла без учета работы насоса
Относительная разность КПД ht, ht1
Термический КПД цикла Карно в том же интервале
Отношение КПД цикла Ренкина к КПД цикла Карно
Удельный расход пара на
теоретический, кВт*ч
Часовой расход пара
lT = i1 – i2
lН = i3 – i12
q1 = i1 – i3
q2 = i2 – i¢2
lц = q1 – q2 = lт – lн
D0 = d0 * N
кДж/кг
кДж/кг
кДж/кг
кДж/кг
кДж/кг
–
–
%
–
кДж/кг
кг/(кВт*ч)
кг/ч
1459,7
11,778
3323,1
1875,1
1447,9
0,4377
0,4357
0,4574
0,629
0,696
2,4662
2466190,9
После расчёта идеального цикла переходим к расчёту цикла с учётом потерь (таблица 3).
Таблица 3. Расчет цикла Ренкина с учетом потерь
Показатели Расчётные формулы Размерность Цифровое значение
Энтальпия пара в конце действительного процесса расширения в турбине
Степень сухости в конце действительного процесса расширения
Энтропия в конце действительного процесса расширения
Внутренний КПД цикла
КПД установки брутто (без учёта расхода энергии на собственные нужды)
Удельный расход пара на выработку электроэнергии
Часовой расход пара
Часовой расход топлива (условного)
Удельный расход топлива (условного)
Удельный расход количества теплоты
кДж/кг
_
кДж/(кг*К)
_
_
кг/(кВт*ч)
кг/ч
кг/ч
Кг/(кВт*ч)
Кг/(кВт*ч)
2440,1
0,8606
7,3569
0,372
0,3184
2,9905
299052,8
38591,2
0,3859
11307,2
Изображение в H-S координатах цикла ПТУ работающей по циклу Ренкина и с учетом потерь приведена в приложении №1.
2. ............
