Вход

Рассчёт термодинамического цикла установки ( техническая термодинамика ).

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Курсовая работа*
Код 66578
Дата создания 2014
Страниц 25
Источников 5
Мы сможем обработать ваш заказ 18 мая в 18:00 [мск]
Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
1 810руб.
КУПИТЬ

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ 2 ВВЕДЕНИЕ 4 1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 5 1.1 Первый и второй законы термодинамики 5 1.2 Цикл Карно 8 1.3 Паротурбинные установки и цикл Ренкина 12 2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ 16 2.1 Условия для расчетной работы 16 2.2 Расчет цикла с промежуточным перегревом 17 2.3 Проведение расчета КПД цикла 21 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 24 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 25 Содержание

Фрагмент работы для ознакомления

Расчет в точке 1.Изначально пар находится в турбине при давлении P1= 16 МПа, после чего расширяется до Рп = 5 МПа в точке a. По таблицам для состояния насыщения воды и водяного пара и hs-диаграмме при КПД = 0,8 находим: Т1 = 560 + 273 = 823 К0,0217 м3/кг6,516кДж/(кг.К),3467,3кДж/кгОпределим удельную внутреннюю энергию:3467,3-16000. 0,0217= 3120,1 кДж/кг.Расчет в точке a.В точке а находится пар, подвергшийся расширению вследствие уменьшения давления и снижения температуры.По таблицам для состояния насыщения воды и водяного пара и hs-диаграмме при КПД = 0,8 находим: Ра = 5 МПа,Та = 365,62 + 273,16 = 638,78 К,0,054 м3/кг,6,516 кДж/(кг.К),3110,2кДж/кг.Определим удельную внутреннюю энергию:3110,2-5000. 0,054=2840,2 кДж/кг.Расчет в точке b.В точке b неизменной остается давление Ра = Рb = 5 МПа, а температура повышаютсядо значения Тв = Т1 = 560 0С. Остальные значения найдем из диаграмм.0,0747м3/кг,7,1516 кДж/(кг.К),3574,0кДж/кг,Определим удельную внутреннюю энергию:3574,0-5000. 0,0747= 3200,5 кДж/кгРасчет в точке 2.Характеризует параметры влажного пара, адиабатно охлаждающегося и поступающего в конденсатор. По известным параметрам P2 = 0,004 МПа, а также 7,1516кДж/(кг.К) находим остальные параметры:Т2 = 28,96 +273,16=302,09=0,001=34,792м3/кг;=121,40=2553,7кДж/кг;=0,4224=8,4735=кДж/(кг.К),где ‘- для кипящей воды, “-для сухого насыщенного пара Определим степень сухости пара x:, отсюдакДж/кг;=- 429,08= 2037,98кДж/кг;Расчет в точке 3.Характеризует параметры воды, изохорно перекаченной насосом из конденсатора в котел (х = 0).0,001 м3/кгТ3 = Т2 = 28,96 +273,16=302,09 КP2 = P3 = 0,004 МПа, 0,4224кДж/(кг.К),121,4 кДж/кгОпределим удельную внутреннюю энергию:121,4 - 4. 0,001121,4 кДж/кг.Расчет в точке 4.Характеризует параметры воды, адиабатическиs4=0,4224 кДж/(кг.К)и изохорном3/кг сжатой до давления Р4=Р1 =16 МПа.T4 = 29,31+273,16 = 302,47K137,4 кДж/кгОпределим удельную внутреннюю энергию:137,4 -16000. 0,001121,4 кДж/кг.Расчет в точке 5.Характеризует параметры воды, подогреваемой изобарнопри давлении Р5 = Р4 = 16 МПа в котле, при х = 0.v5 = 0,0017м3/кгs5 = 3,2866кДж/(кг.К)T5 = 347,36+ 273,16 = 520,52K1649,7кДж/кгОпределим удельную внутреннюю энергию:1649,7-16000. 0,00171622,5 кДж/кг.Расчет в точке 6.Характеризует параметры воды, испаряющейсяизобарно-изотермическипри Р6 = Р5 = 16 МПаиT6 =T5 =520,52 Kв парообразователе до состояния насыщения х = 1.v6 = 0,0205 м3/кгs6 = 5,2463кДж/(кг.К)2580,8кДж/кгОпределим удельную внутреннюю энергию:2580,8–16000. 0,0205= 2252,8 кДж/кг.На основе полученных расчетных данных составим итоговую таблицу 2, в которой укажем все параметры системы в точках цикла 1 – 6 и a, b.Таблица 2. Значения параметров в критических точках циклаТочкаP, МПаТ, Кv, м3/кгs, кДж/кг.Кh, кДж/кгu, кДж/кгx1168330,02176,5163467,33120,1-а5638,780,0546,5163110,22840,2-b58330,07477,151635743200,5-20,004302,129,087,15162154,32037,980,835830,004302,10,0010,4224121,4121,3960416302,470,0010,4224137,4121,4-516620,520,00173,28661649,71622,50616520,250,02055,24632580,82252,812.3Проведение расчета КПД циклаПодводимую в системутеплоту q1в процессах 4-5-1 определим по изменению энтальпии:q1=(h1-h4)+(hb-ha)q1= (3467,3 – 137,4) + (3574 – 3110,2) = 3793,7 кДж/кгОтвод теплоты в конденсаторе:q2=h2-h3q2= 2154,3 – 121,4 = 2032,9 кДж/кгТермодинамический КПД цикла рассчитывается по формуле:,где q1 – количество теплоты, подведённое в цикле к рабочему телу; q2 – количество теплоты, отводимое от рабочего тела (пара). = 46,41%Работа, совершенная паром в турбине при адиабатном расширении определяется величиной располагаемого теплового перепада:lт=Hp=(h1-h2)+(hb-ha)lт= (3467,3–2154,3)+(3574 – 3110,2)=1776,8 кДж/кгРабота, затраченная на сжатие в насосе:lH=V`*(P1-P2).lH = 29,08 (16000- 4)=261,72 кДж/кгПолученная работа в цикле:lц=lт-lhlц=1776,8 – 261,72 = 1515,08 кДж/кгТермический КПД цикла Ренкина с учетом работы насоса:η=lц/q1η = 1515,08/3793,7=39,94 %Абсолютный внутренний КПД турбоустановки без регенеративного подогрева определяется по формуле:= 37,13%Определим КПД идеального цикла Ренкинабез вторичного перегрева.Для этого исключим точки а и bиз цикла. Найдем КПД цикла по формуле: = %Сравним термические КПД установки с вторичным перегревом пара (обозначим ее как утановку 1) и установки без вторичного перегрева пара (обозначим ее как утановку 2):ηt(1)/ηt(2) = 46,41/38,95 = 1,192.Определим характеристики цикла Карно, построенного в том же температурном интервале, что и цикл с промежуточным перегревом.Цикл Карно состоит из двух изотерм и двух адиабат, поэтому имеет температуры узловых точек Т1 = Т4 = 302,1 К и Т2 = Т3 = 833,2 К. Отсюда найдем термический КПД Цикла Карно:= 63,74 %Однакозаданных условияхработы ПТУ рассчитанное значение КПД для цикла Карно недостижимо, так как в цикле Карно рабочим телом является насыщенный пар, а в рассматриваемом цикле – перегретый пар.Неэффективность применения цикла Карно в условиях высоких давлений и температур обоснована в разделе 1.2 данной работы.На основе расчетных данных построим hs- и Ts-диаграммы, приведенные на рис.11 и 12.Рис. 11. РасчетнаяTs-диаграмма цикла РенкинаРис. 12. Расчетная hs-диаграмма цикла РенкинаЗАКЛЮЧЕНИЕВ современной стационарной теплоэнергетике в основном используются паровые теплосиловые установки. Наиболее распространенным рабочим телом теплосиловых паровых циклов является вода — самое доступное и дешевое рабочее тело. Наиболее применимыми в тепловых установках процессами являются цикл Карно и цикл Ренкина.Вданной курсовой работе нами был произведен подробный тепловой расчет паротурбинной установки, работающей по термодинамическому циклуРенкина с вторичным перегревом пара, а также определены параметры состояния рабочего телав характерных точках.В результате проведенных расчетов были определены термический и внутренний КПД установки при КПД турбины, равном 80%, составляющие соответственно без учета потерь при работе насоса 46,41 и 38,95%.Термический КПД, установки работающей на вторично перегретом паре, в 1,192 разапревышает термический КПД установки, работающей без вторичного перегрева пара при тех же значениях рабочего давления и температуры в характерных точках. Термический КПД цикла Карно при указанных значениях температуры составляет 63,74%, на практике не реализуется.В графической части работыприведеныпостроенные по расчетным данным Ts- и hs- диаграммы для рассматриваемого цикла Ренкина.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫБариловичВ.А., СмирновЮ.А.Основы технической термодинамики и теории тепло- и массообмена: курс лекций. СПбГПУ, 2010. – 338 с.Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика. - М.:Энергоиздат, 1983. - 416 с.Коновалов В.И. Техническая термодинамика: учеб. / Иван.гос. энерг. ун-т.- Иваново, 2005. – 620 с.Конспект лекций по курсу «Техническая термодинамика» / С.М. Сафьянц, Е.И. Волкова, А.Н.Лебедев. – Донецк: ГВУЗ «ДонНТУ», 2007. – 70 с.Чухин И.М., Техническая термодинамика. Часть 2, Учебн. пособие, ИГЭУ, 2008. - 228 с.

Список литературы [ всего 5]

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Барилович В.А., Смирнов Ю.А. Основы технической термодинамики и теории тепло- и массообмена: курс лекций. СПбГПУ, 2010. – 338 с. 2. Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика. - М.: Энергоиздат, 1983. - 416 с. 3. Коновалов В.И. Техническая термодинамика: учеб. / Иван. гос. энерг. ун-т.- Иваново, 2005. – 620 с. 4. Конспект лекций по курсу «Техническая термодинамика» / С.М. Сафьянц, Е.И. Волкова, А.Н.Лебедев. – Донецк: ГВУЗ «ДонНТУ», 2007. – 70 с. 5. Чухин И.М., Техническая термодинамика. Часть 2, Учебн. пособие, ИГЭУ, 2008. - 228 с. список литературы
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
© Рефератбанк, 2002 - 2022