442 +1115 = 673 кДж/кг
Кількість підведеної теплоти:
У процесі 2-3
У процесі 3-4
Кількість відведеної теплоти
В
Теплота корисно використовувана в циклі
В
Термічний ККД циклу
В
Термічний ККД циклу Карно за умовами завдання
В
Задача № 3
Показати порівняльним розрахунком доцільність застосування пара високих початкових параметрів і низького кінцевого тиску на прикладі паросилова установки, що працює по циклу Ренкіна, визначивши располагаемое теплопаденіе, термічний ККД циклу і питома витрата пари для двох різних значень початкових і кінцевих параметрів пари. Вказати кінцеве значення ступеня сухості х 2 (за тиску р 2 ). Зобразити схему найпростішої паросилова установки і дати короткий опис її роботи.
Дано: 1-варіант: р 1 = 2,0 МПа, t 1 = 300 Вє С, р 2 = 70кПа
2-варіант: р 1 = 8,0 МПа, t 1 = 480 Вє С, р 2 = 3кПа
Рішення
Для вирішення завдання використовуємо is-діаграму водяної пари.
Тепломісткість пара, відповідне початкового стану i 1 = 3250 кДж/кг.
Тепломісткість пара, надходить в конденсатор. i 2 = 2405 кДж/кг.
Температура киплячої води при Р 2 = 70 кПа t ' 2 = 90 Вє С.
Беручи теплоємність води З в = 4,19 кДж/(кг В· Вє С), знайдемо ентальпію киплячої води i ' 2 = C в В· t' ; 2 = 4,19 В· 90 = 377,1 кДж/кг.
Кінцева ступінь сухості пара П‡ 2 = 0,89.
Наявний теплоперепад
В
Термічний ККД циклу Ренкіна
В
Питома витрата пари
В
Варіант № 2
З is-діаграми i 1 = 3351 кДж/кг; i 2 = 1975 кДж/кг; t ' Н2 = 10 Вє ; С, С в = 4,19 кДж/(кг В· Вє С), тому ентальпія киплячої води i ' 2 = 10.4, 19 = 41,9 кДж/кг. Отже,
В В В
Висновок: Застосування пара високих початкових параметрів і низького кінцевого тиску призводить до підвищення термічного ККД циклу Ренкіна та зниження питомої витрати пари на одиницю роботи.
В
Схему найпростішої паросилова установки можна побачити на малюнку 3. Вона включає в себе парової котел, паровий двигун, конденсатор і насос.
Паровий котел являє собою пристрій, в якому проводиться спалювання палива, і теплота утворюються газоподібних продуктів спалювання використовується для перетворення надходить нього води в перегрітий пар. Паровий двигун є основним елементом всієї установки, оскільки саме в ньому потенційна енергія пари використовується для здійснення корисної роботи. Більшої частиною ця робота складається в обертанні ротора електричного генератора. p> Конденсатор являє собою трубчастий теплообмінник, внутрішня поверхня трубок якого охолоджується циркуляційної водою, за рахунок чого на зовнішній поверхні їх відбувається конденсація відпрацьованої пари. Скупчується внизу конденсат відкачується насосом, який підвищує його тиск до необхідної величини і подає назад у казан.
Задача № 4
Визначити холодильний коефіцієнт паровий аміачної установки (з дроселем) за відомою температурі вологої пари NH 3 на вході в компресор t 1 і температурі сухого насиченої пари NH 3 за компресором t 2 . За заданою холодопродуктивності Q визначити також масова витрата аміаку і теоретичну потужність приводу компресора. Зобразити схему установки та її цикл в TS-діаграмі.
Дано: t 1 = -15 Вє С, t 2 = 30 Вє С, Q = 150 кВт.
Рішення
Холодопроизводительность аміаку, тобто кількість теплоти, що поглинається 1 кг аміаку від охолоджуваного об'єкту:
В
де r = 1312,6 кДж/кг - прихована теплота пароутворення аміаку при t = -15 Вє С.
Значення ступенів сухості х 1 і х 4 знайдемо аналітично, використовуючи сталість ентропії у зворотному адіабатні процесі.
Для процесу 1-2:
В
Де з таблиці для насиченої пари NH 3 - ентропія киплячого аміаку при t = -15 Вє С;
- ентропія сухого насиченої пари аміаку при t = -15 Вє С;
- ентропія сухого насиченої пари аміаку при t = +30 Вє С.
Тоді
В
Для процесу 3-4:
Де з таблиці - ентропія сухого киплячого аміаку при t = +30 Вє С.
Тоді
В
Отже, q 0 = 1312,6 В· (0,9 - 0,15) = 984,45 кДж/кг.
Теплове навантаження конденсатора, тобто кількість теплоти, що відводиться з охолоджувальною водою:
q = i 2 - i 3 = r 2 ,
де r 2 = 1145,5 кДж/кг - прихо...
