- •1. Расчет идеального цикла ренкина.
- •1.1. Определение параметров рабочего тела во всех характерных точках идеального цикла.
- •1.2. Определение энергетических параметров для всех процессов, составляющих цикл (∆u, ∆I, l, l’, qe, ∆ex).
- •1.3. Определение кпд идеального цикла Ренкина.
- •2. Расчет реального цикла ренкина.
- •2.1. Определение параметров рабочего тела во всех узловых точках.
- •2.2. Определение энергетических параметров для всех процессов, составляющих реальный цикл.
- •Проверка.
- •2.3. Определение кпд реального цикла.
- •3. Определение величины диссипации энергии, потерь эксергии, эксергетического кпд турбины.
- •3.1 Составление уравнения эксергетического баланса для реального цикла
- •4. Определение расхода охлаждающей воды в конденсаторе.
- •5. Расчет идеального цикла ренкина с промежуточным перегревом пара
- •5.1. Параметры узловых точек и процессы цикла.
- •6.1. Параметры в узловых точках цикла и процессы цикла.
- •Точка 9'
- •Точка 9
- •Проверка.
- •Список использованной литературы
1. Расчет идеального цикла ренкина.
Схема теплоэнергоустановки и принцип ее работы:
насос
барабан котла
пароперегреватель
турбина паровая
теплообменник (конденсатор)
электрогенератор
С помощью питательного насоса (1) вода под давлением P2=PП1 поступает в барабан котла (2), где к ней подводится тепло q1’ при постоянном давлении. Происходит процесс нагрева воды до температуры кипения и парообразование. Полученный сухой насыщенный пар перегревается в пароперегревателе (3), где к нему подводится количество тепла q1’’. Перегретый пар поступает в турбину (4), где, расширяясь, совершает работу. Отработавший влажный пар при давлении Рк=Р1=Р6 поступает в конденсатор (5), где происходит его конденсация. Конденсация осуществляется путём передачи количества тепла q2 охлаждающей воде с температурой tВ 0XЛ. На одном валу с турбиной находится электрогенератор (6), который вырабатывает электроэнергию. С помощью питательного насоса вода из конденсатора (конденсат) снова подаётся в котёл. Паровой котёл и пароперегреватель можно объединить понятием парогенератор.
P-v, T-s и i-s диаграммы идеального цикла Ренкина:
1.1. Определение параметров рабочего тела во всех характерных точках идеального цикла.
Параметры окружающей среды по таблицам [3]:
При
При
Параметры в точках 1, 2, 3, 4 определяем по таблицам [2]
ТОЧКА 1
Точка находится на линии насыщения и соответствует параметрам рабочего тела на выходе из конденсатора. Атмосферное давление 765 мм.рт.ст.; вакуум в конденсаторе Bk=94%. Тогда давление в конденсаторе определим как
При давлении P1=0.061 бар по таблицам для состояния насыщения воды и водяного пара [2] находим:
Определим удельную внутреннюю энергию:
Эксергию потока определим по формуле:
ТОЧКА 2
Параметры точки 2 определим по табл. [2].
Точка характеризует параметры воды, поступающей в барабан котла после сжатия в насосе. Сжатие считается адиабатным, изоэнтропным, т. е. .
Вторым определяющим параметром является давление в котле . По этим данным, интерполируя (используем формулу линейной интерполяции), находим остальные параметры:
ТОЧКА 3
Параметры точки 3 определим по табл. [2].
Точка соответствует состоянию насыщения воды, т.е. x=0 при давлении . По этим параметрам находим остальные:
ТОЧКА 4
Параметры точки 4 определим по таблице [2].
Точка насыщения пара при ;x=1
;
ТОЧКА 5
Параметры в этой точке находим по таблицам воды и перегретого пара [2]. Эти параметры характеризуют состояние пара перед турбиной. Известно: давление в паровом котле и температура перегрева пара . Тогда:
ТОЧКА 6
Характеризует параметры влажного пара, поступающего в конденсатор. По известным параметрам инаходим остальные параметры:
, где ‘- для кипящей воды, ‘’-для сухого насыщенного пара
Определим степень сухости пара x:
, отсюда
Полученные параметры точек сводим в таблицу:
№ |
P, бар |
t, 0С |
|
|
|
|
|
1 |
0,061 |
36,46 |
0,00100655 |
152,745 |
0,52495 |
152,739 |
1,9174 |
2 |
100 |
37,1 |
0,00100249 |
164,46 |
0,52495 |
154,38 |
12,276 |
3 |
100 |
311 |
0,0014526 |
1407,9 |
3,3603 |
1393,374 |
440,492 |
4 |
100 |
311 |
0,01803 |
2425,5 |
5,6159 |
2545,2 |
1108,48 |
5 |
100 |
570 |
0,03676 |
3551,8 |
6,8182 |
3184,2 |
1588,52 |
6 |
0,061 |
36,46 |
18,859 |
1978,93 |
6,8182 |
1863,89 |
15,65 |