Техническая термодинамика. Определение параметров ПТУ с промежуточным перегревом пара

Страницы работы

Содержание работы

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

УДМУРТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ

КУРСОВАЯ РАБОТА

по курсу “Теоретические основы теплотехники”

Раздел I. “Техническая термодинамика”

Проверил:                                               Выполнил: студент гр.

Ижевск 2005

ЗАДАЧА №1.

I. Определение параметров ПТУ с промежуточным перегревом пара.

Точка 1.

По известным p1 = 26,00 МПа и Т1 = 555,0 °С по таблице Александрова А.А. "Термодинамические свойства воды и перегретого пара" определяем значение энтальпии h1 и энтропии S1 перегретого пара:

h1 = 3343,9 кДж/кг

S1 = 6,172 кДж/кг∙К

Точка 3.

По заданным рп = 4,000 МПа и Тп = 560,0 °С по таблице Александрова А.А. "Термодинамические свойства воды и перегретого пара" определяем значение энтальпии hп и энтропии Sп перегретого пара после промежуточного перегрева:

hп = 3583,1 кДж/кг

Sп = 7,2629 кДж/кг∙К

Точка 4.

Зная конечное давление пара рк = 0,0035 МПа, по таблице Александрова А.А. "Термодинамические свойства воды и водяного пара" определяем:

h'4 = 111,84 кДж/кг; h"4 = 2549,6 кДж/кг

S'4 = 0,3907 кДж/кг ∙К; S"4 = 8,5213 кДж/кг∙К

S"4S'4 = 8,1306 кДж/кг∙К

υ"4 = 0,0010034 м3/кг, t4S = 26,67 °С,

r = 2437,7 кДж/кг

Для нахождения энтальпии в Т.4 двухфазной области определяем степень сухости х.

где энтропия двухфазной области S4 равна энтропии перегретого пара Sп в т.3(считаем изоэнтропный процесс 3 – 4 обратимым).

S4 = Sп = 7,2629 кДж/кг∙К

= 0,8452

h4 = h'4 + х4r = 111,84 + 0,8452 ∙ 2437,7 = 2172,1840 кДж/кг

В процессе адиабатного расширения пара в турбине при наличии трения энтропия возрастает. Вычислим действительное значение энтропии S и энтальпии h в двухфазной области, а также степень сухости х в следствии необратимости процесса расширения пара в турбине.

Зная относительный внутренний КПД турбины низкого давления

η0iТНД = 89,50 %, определим действительное значение энтальпии пара h в точке 4д в двухфазной области.

, откуда получим:

h = h3η0iТНД(h3h4) = 3583,1 - 0,895 · (3583,1 - 2172,1840) = 2320,3302 кДж/кг

Степень сухости х в двухфазной области:

С учетом того, что х определяется как:

, найдем из этого соотношения действительное значение энтропии S в двухфазной области:

S4д = х4д(S"4S'4) + S'4 = 0,906 (8,5213 - 0,3907) + 0,3907 = 7,757 кДж/кг∙К

Точка 2.

По известному давлению пара рп = 4,000 МПа и равенству энтропий в обратимом изоэнтропном процессе 1 – 2 (S1 = S2 =6,172 кДж/кг∙К) по таблице Александрова А.А. "Термодинамические свойства воды и перегретого пара" определяем значение энтальпии h2 и температуру пара Т2 в точке 2:

h2 = 2853,05 кДж/кг

Т2 = 265,54 °С

В процессе адиабатного расширения пара в турбине высокого давления при наличии трения энтропия возрастает. Вычислим действительное значение энтропии S и энтальпии h в двухфазной области, а также степень сухости х вследствие необратимости процесса расширения пара в турбине.

Зная относительный внутренний КПД турбины высокого давления

η0iТВД = 89,50%, определим действительное значение энтальпии h пара в точке 2д в двухфазной области:

, откуда получим:

h = h1η0iТВД(h1h2) = 3343,9 - 0,895 · (3343,9 - 2853,05) = 2904,59 кДж/кг

Степень сухости х в двухфазной области:

= 1,0605, где h'2 = 1087,4 кДж/кг и h"2 = 2800,9 кДж/кг – значение энтальпии на левой и правой пограничной кривой соответственно, найденные по таблице Александрова А.А. "Термодинамические свойства воды и водяного пара"  при давлении пара рп = 4,000 МПа.

С учетом того, что х определяется как:

, найдем из этого соотношения действительное значение энтропии S в двухфазной области:

S2д = х2д(S"2S'2) + S'2 = 1,0605 (6,0697 – 2,7967) + 2,7967 = 6,2677 кДж/кг∙К, где S'2 = 2,7967 кДж/кг∙К и S"2 = 6,0697 кДж/кг∙К – значение энтропии на левой и правой пограничной кривой соответственно, найденные по таблице Александрова А.А. "Термодинамические свойства воды и водяного пара" при давлении пара рп = 4,000 МПа.

Точка 5.

Значение энтальпии h5 определяется как:

h5 = h'4 + lн, где lн – техническая работа насоса, которая равна:

lн = υ"4(р1рк) = 0,0010034 ((26 + 0,0035) ∙ 106) = 26,0919 кДж/кг получаем  h5 = 111,84 + 26,0919 = 137,9319 кДж/кг

Увеличение энтропии системы в результате необратимости адиабатного процесса 4 – 5 в насосе подчитывается следующим образом:

, откуда получаем, что действительное значение энтальпии воды h за счет потерь тепла на трение в насосе составляет:

h = = = 143,276 кДж/кг

Действительное значение энтропии S методом интерполяции найдем по таблице Александрова А.А. "Термодинамические свойства воды и перегретого пара" по давлению p1 = 26,00 МПа и h = 143,276 кДж/кг:

S = 0,5468 кДж/кг∙К

И значение температуры при этом равно Т = 28,5586 °С.

II. Определение КПД ПТУ с промежуточным перегревом пара.

1. Термический КПД цикла Ренкина с промежуточным перегревом пара определим по формуле:

2. Внутренний КПД цикла Ренкина с промежуточным перегревом пара определим следующим образом:

III. Определение средней температуры подвода теплоты в цикле ПТУ с промежуточным перегревом пара.

Для определения средней температуры подвода теплоты Т1ср воспользуемся формулой:

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Отчеты по лабораторным работам
Размер файла:
525 Kb
Скачали:
0