Файл: 1 Схема паросилового цикла Ренкина с перегревом пара. 2 Термодинамические процессы.rtf
Добавлен: 10.12.2023
Просмотров: 120
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Содержание1. Введение.1 Схема паросилового цикла Ренкина с перегревом пара.2 Термодинамические процессы. Задание на проектирование.1 Данные для расчета.2 Агрегатное состояние рабочего тела. Расчет параметров состояния рабочего тела в характерных точках цикла. Расчет потерь энергии (работоспособности) рабочего тела в процессах цикла (элементах установки). Эксергетический анализ исследуемого цикла. ВыводСписок литературы1. ВведениеРенкина цикл, идеальный термодинамический цикл (Круговой процесс), в котором совершается превращение теплоты в работу (или работы в теплоту); принимается в качестве теоретической основы для приближённого расчёта реальных циклов, осуществляемых в паросиловых установках (энергетическая установка, обычно состоящая из паровых котлов (парогенераторов) и паровых двигателей (паровых машин или паровых турбин) для пароходов, паровозов, паровых автомобилей или электрических генераторов (тепловых и атомных электростанций).Назван по имени У. Дж. Ранкина, одного из создателей технической термодинамики.Известно, что большая часть мировых энергетических ресурсов направляется на выработку электроэнергии и работу транспорта, где бесчисленное количество тепловых преобразователей энергии, превращают их в полезную работу. Эффективность преобразователей энергии, к которым относятся двигатели внутреннего сгорания, газотурбинные, паротурбинные и другие энергетические установки, способна снизить не только экономические, но и экологические проблемы, что заставляет постоянно совершенствовать их конструкцию.1.1 Схема паросилового цикла Ренкина с перегревом параЦикл Ренкина с перегревом пара является основным циклом паросиловых установок, применяемой в современной теплоэнергетике. В качестве рабочего тела используется водяной пар. Перегретый пар с параметрами состояния точки 1(
) поступает в турбину Т, в которой ,расширяясь, производит полезную работу. Полученная механическая работа турбины преобразуется генератором Г в электрическую энергию. Обработанный пар с параметрами состояния точки 2 или 
подается в конденсатор К, в котором конденсируется до состояния жидкости отдавая теплоту 
охлаждающей воде ОВ.
КА - котлоагретат (котел КО и пароперегреватель ПП);Т - турбина;Г - электрогенератор;К - конденсатор;ОВ - охлаждающая вода;Н - насос.паросиловой цикл ренкин энергияИз конденсатора жидкость (вода), с параметрами точки
поступает в насос Н, который повышает ее давление и попадает в котлоагрегат КА с параметрами состояния точки 3 и 
За счет теплоты сгорания в топке котла топлива (угля, мазута или газа) к жидкости подводиться теплота 
и жидкость нагревается до состояния насыщения (точка 4) и кипит, превращаясь в пар(точка 5)в котле КО .Насыщенный водяной пар поступает в пароперегреватель ПП, где нагревается выше температуры насыщения при заданном давлении(точка
) и направляется по паропроводу в турбину.1.2 Термодинамические процессыT-S диаграмма холодильного циклаТермодинамический цикл этого теплового двигателя производится меду двумя изобарами - изобарой отвода тепла в конденсаторе (2’-2-2д)и и изобарой подвода тепла в котлоагрегате (3-3д-4-5- ) как показано на рис. 2.2. Задание на проектированиеПроизвести расчет эффективности работы цикла Ренкина, рассчитать параметры состояния рабочего тела в различных точках цикла, определить потери энергии и работоспособности в реальных процессах рабочего тела и в элементах оборудования, а также всей установки в целом..1 Данные для расчетаD=12 т/ч; P10=10 МПа; t10=550°C; ηка=91%; ηтoi=87%; ηнoi=86%;ηпп=99%;ηм=99%;ηr
=98%; P2=0,004 МПа.2 Агрегатное состояние рабочего телаТочка 1 - перегретый парТочка 1
-сухой перегретый парТочка 2 - влажный парТочка 
- жидкость (вода)Точка 
- сухой насыщенный парТочка 2д - влажный парТочка 3 - насыщенная жидкостьТочка 
- нагретая жидкостьТочка 4 - кипящая водаТочка 5 - сухой насыщенный пар3. Расчет значений основных параметров состояния в характерных точках циклаТочка 1P1=10,МПа1= [(t
-t
)/(i -i )]*(i
-i )+t 1=[(550-500)/(3500-3374)*(3466,34-3374)]=536,6, 0С1=S =6,715, кДж/кг×К1=[(V2 -V )/(i -i )]*(i
-i )+V
1= [(0.003561-0.03277)/(3500-3374)]*(3466.34-3374)+0.03277=0.03485, м3/кг1=[(S
-S)/(i -i
)]*(i
-i )+S 1=[(6.757-6.598)/(3500-3374)]*(3466.34-3374)+6.598=6.715, кДж/кг×КТочка 2P2=0,004,МПаt2 получаем из таблицы 1(Приложение 3),при заданном давленииt2 =28,98, 0СS2=S1=6,715, кДж/кг×КV2=V *x +V 
* (1-x )V2= 34, 80 *078+121,4 * (1-0,78)=53,85, м3/кгx = = (S -S
)/(S
- S )= (6,715-0,4224)/(8,475-0,4224)=0,782=i *x + i / (1-x )
2 = 2554 *0,78+121,4(1-0,78)= 2018,8 кДж/кгТочка 2
P2д=0,004,МПаi2д=h т (i1-i2)+i12д=-0,87×(3466,34-2018,8)+3466,34=2206,98, кДж/кг2д=t 
=28.98 0СV2д=[(V 2 -V )х
]+V V2д=(34,80-0,001004)0,86+0,001004=29,928×10-3, м3/кг2д=(S
)x +S
2д=(8,475-0,4224)0,86+0,4224=7,348, кДж/кг×К= (i2д-i )/( i
- i )=(2206,98-121,4)/(2554-121,4)=0,86Точка 2
Параметры состояния рабочего тела в точках 2 , 2
) поступает в турбину Т, в которой ,расширяясь, производит полезную работу. Полученная механическая работа турбины преобразуется генератором Г в электрическую энергию. Обработанный пар с параметрами состояния точки 2 или подается в конденсатор К, в котором конденсируется до состояния жидкости отдавая теплоту охлаждающей воде ОВ.
КА - котлоагретат (котел КО и пароперегреватель ПП);Т - турбина;Г - электрогенератор;К - конденсатор;ОВ - охлаждающая вода;Н - насос.паросиловой цикл ренкин энергияИз конденсатора жидкость (вода), с параметрами точки
поступает в насос Н, который повышает ее давление и попадает в котлоагрегат КА с параметрами состояния точки 3 и За счет теплоты сгорания в топке котла топлива (угля, мазута или газа) к жидкости подводиться теплота и жидкость нагревается до состояния насыщения (точка 4) и кипит, превращаясь в пар(точка 5)в котле КО .Насыщенный водяной пар поступает в пароперегреватель ПП, где нагревается выше температуры насыщения при заданном давлении(точка ) и направляется по паропроводу в турбину.1.2 Термодинамические процессыT-S диаграмма холодильного циклаТермодинамический цикл этого теплового двигателя производится меду двумя изобарами - изобарой отвода тепла в конденсаторе (2’-2-2д)и и изобарой подвода тепла в котлоагрегате (3-3д-4-5- ) как показано на рис. 2.2. Задание на проектированиеПроизвести расчет эффективности работы цикла Ренкина, рассчитать параметры состояния рабочего тела в различных точках цикла, определить потери энергии и работоспособности в реальных процессах рабочего тела и в элементах оборудования, а также всей установки в целом..1 Данные для расчетаD=12 т/ч; P10=10 МПа; t10=550°C; ηка=91%; ηтoi=87%; ηнoi=86%;ηпп=99%;ηм=99%;ηr
=98%; P2=0,004 МПа.2 Агрегатное состояние рабочего телаТочка 1 - перегретый парТочка 1
-сухой перегретый парТочка 2 - влажный парТочка - жидкость (вода)Точка - сухой насыщенный парТочка 2д - влажный парТочка 3 - насыщенная жидкостьТочка - нагретая жидкостьТочка 4 - кипящая водаТочка 5 - сухой насыщенный пар3. Расчет значений основных параметров состояния в характерных точках циклаТочка 1P1=10,МПа1= [(t -t )/(i -i )]*(i -i )+t 1=[(550-500)/(3500-3374)*(3466,34-3374)]=536,6, 0С1=S =6,715, кДж/кг×К1=[(V2 -V )/(i -i )]*(i -i )+V
1= [(0.003561-0.03277)/(3500-3374)]*(3466.34-3374)+0.03277=0.03485, м3/кг1=[(S
-S)/(i -i )]*(i -i )+S 1=[(6.757-6.598)/(3500-3374)]*(3466.34-3374)+6.598=6.715, кДж/кг×КТочка 2P2=0,004,МПаt2 получаем из таблицы 1(Приложение 3),при заданном давленииt2 =28,98, 0СS2=S1=6,715, кДж/кг×КV2=V *x +V * (1-x )V2= 34, 80 *078+121,4 * (1-0,78)=53,85, м3/кгx = = (S -S )/(S - S )= (6,715-0,4224)/(8,475-0,4224)=0,782=i *x + i / (1-x )
2 = 2554 *0,78+121,4(1-0,78)= 2018,8 кДж/кгТочка 2
P2д=0,004,МПаi2д=h т (i1-i2)+i12д=-0,87×(3466,34-2018,8)+3466,34=2206,98, кДж/кг2д=t =28.98 0СV2д=[(V 2 -V )х ]+V V2д=(34,80-0,001004)0,86+0,001004=29,928×10-3, м3/кг2д=(S )x +S 2д=(8,475-0,4224)0,86+0,4224=7,348, кДж/кг×К= (i2д-i )/( i - i )=(2206,98-121,4)/(2554-121,4)=0,86Точка 2 Параметры состояния рабочего тела в точках 2 , 2