Завдання № 1
Умова задачі
Водяна пара з початковим тиском р 1=3 МПа і ступенем сухості х 1=0,95 надходить в пароперегреватель, де його температура підвищується на? t=235 0 С; після перегревателя пар ізоентропно розширюється в турбіні до тиску р 2=3 кПа. Визначити (по hs-діаграмі) кількість теплоти (на 1 кг пара), підведеної до нього в пароперегрівачі, роботу циклу Ренкіна та ступінь сухості пара х 2 в кінці розширення. Визначити також термічний ККД циклу. Визначити роботу циклу і кінцеву ступінь сухості, якщо після пароперегрівача пар дросселируется до тиску р 1=0,5 МПа.
Рішення
Рисунок 1 - Т, s і h, s - діаграми циклу Ренкіна на перегрітій парі
Цикл Ренкіна на перегрітій парі характеризується наявністю додаткового перегріву по лінії 6-1.
Питома кількість теплоти на перегрів пари qп визначатиметься різницею ентальпій в т.1 і в т.6.
qп=h6-h1=3350-2720=630 кДж / кг
Робота циклу Ренкіна
За h, s-діаграмі знаходимо х2=0,845
Термічний ККД циклу визначається за формулою
Де h3 - ентальпія киплячої води
Розширення пара при дроселюванні є адіабатним процесом і зображується в hS - діаграмі вертикальною лінією між изобарами р1 (початковий стан) і (після дроселювання). Робота дроселювання
Ступінь сухості пара -
Завдання № 2
Умова задачі
Визначити поверхню нагріву рекуперативного газо-повітряного теплообмінника при прямоточною і противоточной схемах руху теплоносіїв, якщо об'ємна витрата повітря, що нагрівається при нормальних условіяхVн=4 * 10 - 3 м 3 / год, середній коефіцієнт теплопередачі від продуктів згоряння до повітрю К=21 Вт / м 2 * К, початкові і кінцеві температури продуктів згоряння та повітря відповідно t 1=600 0 С, t 1=400 0 С, t 2=20 0 С, t 2=300 0 С. Зобразити графіки зміни температур теплоносіїв для обох випадків.
Рішення
Малюнок 2 - Схеми руху теплоносіїв в теплообмінниках: а - протитечія, б - прямоток
Масова витрата повітря
Де
Тепловий потік, одержуваний холодним повітрям, можна розрахувати через різницю ентальпій
Де теплоємність повітря при відповідних температурах
Протиточний схема
Площа поверхні нагрівання
Прямоточна схема
Площа поверхні нагрівання
Завдання № 3
Умова задачі
Визначити годинну витрату натурального і умовного палив, якщо відомі параметри вироблюваного котельні установкою пара р п. п.=1,4 МПа і t п. п.=240 0 С, продуктивність котлоагрегату D=10 т/ч, втрата теплоти з газами q 2=7,8% і температура живильної води t п. в=100 0 С. Вид палива - донецьке вугілля газовий.
Рішення
. Часовий витрата натурального палива
Де ентальпія перегрітої пари і живильної води;
;
- нижча теплота згоряння палива;
