Зміст
1. Введення
. 1 Схема паросилового циклу Ренкіна з перегрівом пара
. 2 Термодинамічні процеси
. Завдання на проектування
. 1 Дані для розрахунку
. 2 Агрегатний стан робочого тіла
. Розрахунок параметрів стану робочого тіла у характерних точках циклу
. Розрахунок втрат енергії (працездатності) робочого тіла в процесах циклу (елементах установки)
. Ексергетичний аналіз досліджуваного циклу
. Висновок
Список літератури
1. Введення
Ренкіна цикл, ідеальний термодинамічний цикл (Круговий процес), в якому скоюється перетворення теплоти в роботу (або роботи в теплоту); приймається в якості теоретичної основи для наближеного розрахунку реальних циклів, здійснюваних в паросилових установках (енергетична установка, зазвичай складається з парових котлів (парогенераторів) і парових двигунів (парових машин або парових турбін) для пароплавів, паровозів, парових автомобілів або електричних генераторів (теплових і атомних електростанцій) .Назван по імені У. Дж. Ранкіна, одного з творців технічної термодинаміки.
Відомо, що більша частина світових енергетичних ресурсів спрямовується на вироблення електроенергії і роботу транспорту, де незліченну кількість теплових перетворювачів енергії, перетворюють їх на корисну роботу. Ефективність перетворювачів енергії, до яких відносяться двигуни внутрішнього згоряння, газотурбінні, паротурбінні і інші енергетичні установки, здатна знизити не тільки економічні, а й екологічні проблеми, що змушує постійно вдосконалювати їх конструкцію.
1.1 Схема паросилового циклу Ренкіна з перегрівом пара
Цикл Ренкіна з перегрівом пара є основним циклом паросилових установок, застосовуваної в сучасній теплоенергетиці. В якості робочого тіла використовується водяна пара. Перегрітий пар з параметрами стану точки 1 () надходить у турбіну Т, в якій, розширюючись, виробляє корисну роботу. Отримана механічна робота турбіни перетвориться генератором Г в електричну енергію. Оброблений пар з параметрами стану точки 2 або подається в конденсатор К, в якому конденсується до стану рідини віддаючи теплоту охолоджуючої воді ОВ.
КА - котлоагретат (котел КО і пароперегреватель ПП);
Т - турбіна;
Г - електрогенератор;
К - конденсатор;
ОВ - охолоджуюча вода;
Н - насос.
паросилова цикл Ренкіна енергія
З конденсатора рідина (вода), з параметрами точки надходить у насос Н, який підвищує її тиск і потрапляє в котлоагрегат КА з параметрами стану точки 3 і За рахунок теплоти згорання в топці котла палива (вугілля, мазуту або газу) до рідини підводитися теплота і рідина нагрівається до стану насичення (точка 4) і кипить, перетворюючись на пару (точка 5) в котлі КО .Насищенний водяна пара вступає у пароперегреватель ПП, де нагрівається вище температури насичення при заданому тиску (точка) і прямує по паропроводу в турбіну.
1.2 Термодинамічні процеси
TS діаграма холодильного циклу
Термодинамічний цикл цього теплового двигуна проводиться меду двома изобарами - ізобарою відводу тепла в конденсаторі (2-2-2д) і і ізобарою підведення тепла в котлоагрегате (3-3д - 4-5-) як показано на рис. 2.
2. Завдання на проектування
Зробити розрахунок ефективності роботи циклу Ренкіна, розрахувати параметри стану робочого тіла в різних точках циклу, визначити втрати енергії і працездатності в реальних процесах робочого тіла і в елементах обладнання, а також всієї установки в цілому.
.1 Дані для розрахунку
D=12 т/год; P 10=10 МПа; t 10=550 ° C; ? ка=91%; ? т oi=87%; ? н oi=86% ;? пп=99% ;? м=99% ;? r=98%; P 2=0,004 МПа
.2 Агрегатний стан робочого тіла
Точка 1 - перегріта пара
Точка 1 -сухий перегрітий пар
Точка 2 - вологий пар
Точка - рідина (вода)
Точка - сухий насичений пар
Точка 2д - вологий пар
Точка 3 - насичена рідина
Точка - нагріта рідина
Точка 4 - кипляча вода
Точка 5 - сухий насичений пар
3. Розрахунок значень основних параметрів стану в характерних точках циклу
Точка 1
P1=10, МПа
1=[(t-t)/(i-i)] * (i-i) + t
1=[(550-500)/(3500-3374) ...