Сопоставление по затратам тепла схем с раздельной и комбинированной выработкой тепла и электроэнергии

Министерство образования Российской Федерации

Санкт-Петербургский институт машиностроения

Задачи

по курсу: ПТУ

                                                                                                 Выполнил:

                                                                                                 студент группы 5112

                                                                                                 Кондратьев П.А.

                                                                                              Проверил:

                                                                                              Толмачев В.В.

Санкт-Петербург

2011 г.

Задача №1

В ПТУ работающей по циклу Ренкина пар на входе в турбину имеет давление Р₀=80 бар и Т₀=773 К, давление к конденсаторе Р_к=0,05 бар. Определить термический КПД цикла η_t , эквивалентную температуру подвода и отвода тепла в цикле Т_э и кратность охлаждения m, если задана температура охлаждающей воды на входе в конденсатор Т_вх=283 К и недогрев воды по отношению к температуре насыщения воды в конденсаторе δt=5 К. Относительно исходного заданного цикла рассчитать как изменится η_t:

-  при увеличении начальной температуры на 50 К

-  при увеличении Р₀ в 1,2 раза

-  при уменьшении давления в конденсаторе в 0,8 раз

Р₀=80бар                                         По i-S диаграмме определяем:

Т₀=773 К                                      i₀= 3398, 724 кДж/кг

Р_к=0,05 бар                                  S₀= 67257 кДж/кг·К

Т_вх=283 К                                     i_sк= 2049,25 кДж/кг

δt=5 К                                           i_к'= 138,19 кДж/кг

С_р=4,19 кДж/кг·К                       

η_t , Т_э , m – ?                               

                                                    

       Определим кратность охлаждения

1)  При увеличении начальной температуры на 50 К

i₀= 3520,86 кДж/кг

S₀= 6,88 кДж/кг·К

i_sк= 2096,11 кДж/кг

i_к'= 138,19 кДж/кг

       Определим кратность охлаждения

2)  При увеличении Р₀ в 1,2 раза

i₀= 3398,72 кДж/кг

S₀= 6,73 кДж/кг·К

i_sк= 2069,51 кДж/кг

i_к'= 151,97 кДж/кг

       Определим кратность охлаждения

3)  При уменьшении давления в конденсаторе в 0,8 раз

i₀= 3398,72 кДж/кг

S₀= 6,73 кДж/кг·К

i_sк= 2025,06 кДж/кг

i_к'= 121,74 кДж/кг

       Определим кратность охлаждения

Задача №2

В ПТУ работающей по циклу Ренкина пар на входе в турбину имеет давление Р₀=80 бар и Т₀=773 К, давление к конденсаторе Р_к=0,05 бар, температура пара на входе в промежуточный пароперегреватель Т_вх=283 К, на выходе Т_пп=783 К и недогрев воды по отношению к температуре насыщения воды в конденсаторе δt=5 К, внутренний относительный КПД η_oi=0, 94. Определить Т_экв и η_t^пп

Р₀=80 бар                                        По i-S диаграмме определяем:

Т₀=773 К                                      i₀=3398,72 кДж/кг

Р_к=0,05 бар                                  S₀=6,72 кДж/кг·К    

δt=5 К                                           i_sк=2049,25 кДж/кг

С_р=4,19 кДж/кг·К                        i_к'=138,18763 кДж/кг

Т_пп=783 К                                    Т_к=305,9 К

η_oi=0,94                                        Определяем начальное значение Т_экв

Т_экв,η_t^пп–?                                    

1)  Первое приближение:

Т₁=Т_экв=248,25 К

По i-S диаграмме определяем:

        S₁=6,72 кДж/кг·К

        P₁=14,53 бар

        i_1s=2921,38 кДж/кг

        i_пп=3495,34 кДж/кг

        S_пп=7,61 кДж/кг·К

        i_ks=2319,89 кДж/кг

        T_k=305,9 K

2)  Второе приближение:

Т₁=Т_экв=251,261478 К

По i-S диаграмме определяем:

        S₁=6, 27кДж/кг·К

        P₁=14,53 бар

        i_1s=2952,15 кДж/кг

        i_пп=3404,8046кДж/кг

        S_пп=7,55 кДж/кг·К

        i_ks=2301,536кДж/кг

        T_k=305,9 K

Задача №3

Сопоставить по затратам тепла схемы с раздельной и комбинированной выработкой тепла и электроэнергии. Р₀, Т₀ – параметры пара на выходе из котла; Р_к,η_oi – давление в конденсаторе и внутренний относительный КПД турбины; Q_п, i_п – тепловая мощность и энтальпия отпускаемая потребителю; N_э – электрическая мощность отдаваемая потребителю. При сравнении схем пренебречь электрическими и механическими потерями.

Р₀=80 бар                                        По i-S диаграмме определяем:

Т₀=773 К                                      i₀=3398,74кДж/кг

Р_к=0,05 бар                                  S₀=6,72кДж/кг·К     

η_oi=0,94                                        i_sк=2049,25 кДж/кг

i_п=2500 кДж/кг                            i_к'=138,19кДж/кг

Q_п=42000 кВт                             

N_э=N_i=36000 кВт                       

η_эг=η_мех=1                                  

Q_разд,Q_комб,ΔQ– ?