Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Процесс 1-2(адиабатный процесс)

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3


Δ U1-2=U2-U1=211, 092-17.95=193.142 кДж/кг

Δ i1-2=i2-i1=295.47-25.125=270.345 кДж/кг

Δ S1-2=0 кДж/кг

q1-2=0 кДж/кг

l1-2=-Δ U1-2=193.142 кДж/кг

Процесс 2-3(изохорный процесс)

Δ U2-3=U3-U1=1492, 41-211, 092=1221, 318 кДж/кг

Δ i2-3=i3-i2=2004, 975-295, 47=1709, 505 кДж/кг

Δ S2-3=S3-S2=1.086-0.0918=0.9943 кДж/кг

q2-3=q1=1221.318 кДж/кг

l2-3= q2-3-Δ U1-2=1221.318-1221.318=0 кДж/кг

 

 

Процесс 3-4(адиабатный процесс)

Δ U3-4=U4-U3=659.124-1432.41=-773.286 кДж/кг

Δ i3-4=i3-i2=922.6-2004.975=-1082.375кДж/кг

Δ S3-4=0 кДж/кг

q3-4=0 кДж/кг

l3-4= -Δ U3-4=773.286 кДж/кг

 

Процесс 4-1(изохорный процесс)

Δ U4-1=U1-U4=17.95-659.124=-641.174 кДж/кг

Δ i4-1=i1-i4=25.125-922.6=-897.475 кДж/кг

Δ S4-1=S1-S4=1.086-0.0918=0.9943 кДж/кг

q4-1=-q2=-641.174 кДж/кг

l4-1= 0 кДж/кг

Результаты расчёта примера 1 задания к разделу 2

Таблица 1

Процессы Δ U кДж/кг Δ i кДж/кг Δ S кДж/кг q кДж/кг l кДж/кг
1-2 193, 142 270, 345 -193, 142
2-3 1221, 318 1709, 505 0, 0942 1221, 318
3-4 -773, 286 -1082, 375 773, 286
4-1 -641, 174 -1082, 375 -0, 0942 -641, 174
Сумма 580, 144 580, 144

 

Для построения диаграммы цикла в p-v координатах определяем координаты трех промежуточных точек для каждого из процессов 1-2 и 3-4

Используя зависимости между параметрами состояния

;

P3=3.8 мПа

V1=0.855 м3/кг

V3=0.171 м3/кг

P1=0.0999918 мПа

 

 

Результаты расчёта приведены в таблице 2

Таблица 2

Точка V м3/кг P мПа
1/ 0.600 0, 164
1// 0, 4 0, 2894
1/// 0, 2 0, 764
3/ 0, 2 3, 052
3// 0, 4 1, 156
3/// 0, 6 0, 655

 

Для построения диаграммы цикла в p-v координатах определяем координаты трех промежуточных точек для каждого из процессов 2-3 и 4-1

Используя зависимости между параметрами состояния

S2=0.0918 кДж/кг

T2=567 K

S4=1.086 кДж/кг

T4=1191 K

Cv=0.718

 

Результаты расчёта приведены в таблице 3

Таблица 3

Точка T, K S, кДж/кг
2/ 0.1324
2// 0.499
2/// 0.74
4/ 0.96
4// 0.8
4/// 0.594

 

 

 

 

 

III. Водяной пар. Паросиловые установки

Из термодинамики известно, что наибольшую работоспособность имеют газы более лёгкие. Водяной пар имеет формулу H20, молекулярный вес которой 18. Молекулярный вес воздуха и продуктов сгорания – более 30. Поэтому водяной пар как рабочее тело почти вдвое лучше, чем рабочее тело двигателя внутреннего сгорания.

Водяной пар раньше применялся в паровых машинах. В настоящее время он используется в паросиловых установках, с помощью которых вырабатывается более 90% электроэнергии в мире.

Водяной пар может иметь 2 состояния: влажный пар и перегретый пар. Перегретый пар может рассчитываться как идеальный газ при высоких давлениях и степенях перегрева, в противном случае его расчёт проводится по уравнениям реального газа, самым распространенным из которых является уравнение Ван-дер-Ваальса.

Рис 01. Схема паросиловой установки, работающей по циклу Ренкина.

 

Практически все паросиловые установки работают по циклу Ренкина, в котором в качестве начального выбирается состояние газа на входе в паровую турбину. Расширение пара в турбине проходит по адиабате, на выходе из турбины пар попадает в конденсатор, где он переходит в жидкое состояние при постоянном давлении. Сконденсировавшаяся жидкость с помощью водяного насоса сжимается, но поскольку она практически является малосжимаемой, процесс повышения давления в ней считается изохорным. Затем происходит процесс подогрева жидкости в паровом котле до кипения, и последующее повышение сухости пара, а также его перегрев происходят при постоянном давлении.

В третьем разделе настоящей работы требуется рассчитать циклы паросиловой установки по заданным параметрам.

 

Вариант номер 3

 

№ цикла , бар , , бар
0, 5
0, 5
0, 05

Решение:

1) Цикл №1:

Точка 1.

= 2, 5 МПа; = 300 ; = 1

Из Приложения В находим:

= 0, 09892 м3/кг; = 3009, 4 кДж/кг; = 6, 6454кДж/(кг К)

По формуле определяем :

= 3009, 4 103 – 2, 5 0, 09892 106 = 2762, 1 кДж/кг

Точка 2.

= 0, 05 МПа; = = 6, 6454 кДж/(кг К)

Из Приложения Б находим:

= 81, 32 ; = 0, 0010299 м3/кг; = 3, 243 м3/кг;

= 340, 53 кДж/кг; = 2645, 2 кДж/кг;

= 1, 0912 кДж/(кг К); = 7, 5923 кДж/(кг К);

= = = 0, 854

= 2308, 72кДж/кг

2, 77 м3/кг

= 2308, 72*103-0, 05*106*2.77= 2170, 22 кДж/кг

Точка 3 (4).

= = 0, 05 МПа; = 0; = = 1, 0912 кДж/(кг К)

= 81, 32 ; = 0, 0010299 м3/кг

4, 19 81, 32 = 340, 73 кДж/кг

= 340, 73 103 – 0, 05 0, 0010299 106 = 340, 68 кДж/кг

Точка 5.

= = 2, 5 МПа;

Из Приложения Б находим:

= 223, 15 ; = 958.2 кДж/кг; = = 0.001958 м3/кг;

= = 2, 547 кДж/(кг К) = 0

= 958.2 103 – 2, 5 0, 001958 106 = 953.305кДж/кг

Точка 6.

= = 2, 5 МПа; = 198, 2 ; = 1

Из Приложения Б находим:

= 2802кДж/кг; = 0, 0.07227 м3/кг;

= = 6.263 кДж/(кг К)

= 2791, 6 103 – 2, 5 0, 07227 106 = 2621.325 кДж/кг

Результаты расчёта цикла Ренкина (№1):

№ точки , МПа , м3/кг , , кДж/кг , кДж/кг , кДж/(кг К)
2, 5 0, 09892 2762.1 3009.4 6.6454
0, 05 2.77 81, 32 0, 854 2170.22 2308.72 6.6454
3 (4) 0, 05 0, 0010299 81, 32 340, 68 340, 73 1, 0912
2, 5 0, 001958 223.15 953.305 958.2 2.547
2, 5 0, 07227 223.15 2621.325 6, 263

 

Расчёт термического КПД цикла и удельного расхода пара:

= 0, 262

= 5.14 кг/(кВт ч)

Аналогично рассчитываются цикл №2 и цикл №3.

Цикл №2:

Точка 1.

= 4 МПа; = 420 ; = 1

Из Приложения В находим:

= 0, 07606 м3/кг; = 3261, 4кДж/кг; = 6, 8399кДж/(кг К)

= 3261.4 103 – 4 0, 07606 106 = 2957.16 кДж/кг

Точка 2.

= 0, 05 МПа; = = 6.6454 кДж/(кг К)

Из Приложения Б находим:

= 81, 32 ; = 0, 0010299 м3/кг; = 3, 243 м3/кг;

= 340, 53 кДж/кг; = 2645, 2 кДж/кг;

= 1, 0912 кДж/(кг К); = 7, 5923 кДж/(кг К);

= = 0, 854

= 2308.72 кДж/кг

2, 974 м3/кг

= 2308.72 кДж/кг

Точка 3 (4).

= = 0, 005 МПа; = 0; = = 0, 4764 кДж/(кг К)

= 32, 89 ; = 0, 0010054 м3/кг

4, 19 32, 89 = 137, 81 кДж/кг

= 137, 81 103 – 0, 005 0, 0010054 106 = 137, 8 кДж/кг

 

Точка 5.

= = 4 МПа;

Из Приложения Б находим:

= 250.33 ; = 1087.5 кДж/кг; = = 0, 0912520 м3/кг;

= = 2, 7965 кДж/(кг К)

= 1087.5 103 – 4 0, 0912520 106 = 722.5 кДж/кг

Точка 6.

= = 4 МПа; = 250.33 ; = 1

Из Приложения Б находим:

= 2800, 6 кДж/кг; = 0, 04977 м3/кг;

= = 6, 0689 кДж/(кг К)

= 2800, 6 103 – 4 0, 04977 106 = 2600.92 кДж/кг

 

Результаты расчёта цикла Ренкина (№2):

№ точки , МПа , м3/кг , , кДж/кг , кДж/кг , кДж/(кг К)
0.07606 2957.16 3261.4 6.8399
0, 05 2.974 81, 32 0.854 2453, 76 2453, 91 6.6454
3 (4) 0, 05 0, 0010299 81, 32 340, 68 340, 73 1, 0912
0, 091252 250.33 722.5 1087.5 2, 7965
0, 04977 250.33 2600.92 2800.6 6.0689

 

= 0, 283

= 1.233 кг/(кВт ч)

 

Цикл №3:

Точка 1.

= 2, 5 МПа; = 300 ; = 1

Из Приложения В находим:

= 0, 09892 м3/кг; = 3009, 4 кДж/кг; = 6, 6454кДж/(кг К)

По формуле определяем :

= 3009, 4 103 – 2, 5 0, 09892 106 = 2762, 1 кДж/кг

 

Точка 2.

= 0, 005 МПа; = = 6, 6454 кДж/(кг К)

Из Приложения Б находим:

= 32, 89 ; = 0, 0010054 м3/кг; = 28, 24 м3/кг;

= 137, 79 кДж/кг; = 2560, 9 кДж/кг;

= 0, 4764 кДж/(кг К); = 8, 3943 кДж/(кг К);

= = 0, 779

= 2025.4 кДж/кг

22м3/кг

= 2025.4 – 0, 005 22= 2025.29 кДж/кг

Точка 3 (4).

= = 0, 005 МПа; = 0; = = 0, 4764 кДж/(кг К)

= 32, 89 ; = 0, 0010054 м3/кг

4, 19 32, 89 = 137, 81 кДж/кг

= 137, 81 103 – 0, 005 0, 0010054 106 = 137, 8 кДж/кг

 

Точка 5.

= = 2, 5 МПа;

Из Приложения Б находим:

= 223, 15 ; = 958.2 кДж/кг; = = 0.001958 м3/кг;

= = 2, 547 кДж/(кг К) = 0

= 958.2 103 – 2, 5 0, 001958 106 = 953.305кДж/кг

 

Точка 6.

= = 2, 5 МПа; = 223.15 ; = 1

Из Приложения Б находим:

= 2802кДж/кг; = 0, 0.07227 м3/кг;

= = 6.263 кДж/(кг К)

= 2791, 6 103 – 2, 5 0, 07227 106 = 2621.325 кДж/кг

Результаты расчёта цикла Ренкина (№3):

№ точки , МПа , м3/кг , , кДж/кг , кДж/кг , кДж/(кг К)
2, 5 0, 09892 2762.1 3009.4 6, 6454
0, 005 23, 24 32, 89 0, 779 2025.29 2025.4 6, 6454
3 (4) 0, 005 0, 0010054 32, 89 137.8 137, 81 0.4764
2, 5 0, 001958 223.15 953.305 958.2 2, 547
2, 5 0, 07227 223.15 2621.325 6.263

 

= 0, 323

= 3, 789 кг/(кВт ч)

 

2) Влияние основных параметров ( ) на термический КПД цикла.

Из сопоставления параметров и характеристик цикла №1 и цикла №2 следует, что при увеличении начального давления пара с 1, 5 МПа до 3, 0 МПа и одновременном увеличении начальной температуры пара с 320℃ до 440℃ при одном и том же давлении при одном и том же давлении в конденсаторе ( =0, 05 Мпа), величина термического КПД цикла паросиловой установки увеличивается с 0, 237 до 0, 291.

Из сопоставления параметров и характеристик цикла №1 и цикла №3 следует, что при понижении величины давления в конденсаторе с 0, 05 МПа до 0, 005 МПа при неизменных начальных давлении и температуре пара, величина термического КПД цикла паросиловой установки увеличивается с 0, 237 до 0, 323.

 

3) Определение

4) Графическое изображение циклов Ренкина в T-s, i-s.

Цикл 1 T-s

Цикл 1 I-s

Цикл 2 T-s

Цикл 2 I-s

Цикл 3 T-s

Цикл 3 I-s


⇐ Предыдущая123
Поделиться:



Популярное:

  1. II. ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УЧЕБНО-ВОСПИТАТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА ШКОЛЬНИКОВ.
  2. RUP - унифицированный процесс разработки
  3. X. Технологические процессы отделочных работ.
  4. Автоматизация процесса биологической очистки сточных вод
  5. Автоматизация процессов механической очистки сточных вод
  6. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ПОСЛЕУБОРОЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЗЕРНА
  7. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА И ПЕРЕРАБОТКИ КОРМОВ
  8. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
  9. Адаптационные процессы, обусловленные тренировкой с отягощениями
  10. АЛУ и назначение регистров процессора.
  11. Амортизация и ее роль в воспроизводственном процессе
  12. Анализ заводского технологического процесса обработки детали

Последнее изменение этой страницы: 2016-07-12; Просмотров: 683; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.091 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь