Анализ цикла Ренкина

9,560333,15259,1070,82629,590363,15384,2721,18599,5120393,15510,3461,51959,5150423,15637,8691,83209,5180453,15767,5502,12819,5210483,15900,4432,41209,5240513,151038,2322,6886110,0250465338,15272,0790,8935120,0846195368,15398,0191,2502130,23222125398,15525,0621,5815140,54342155428,15653,8771,8926151,12327185458,15785,3242,1878162,10555215488,15920,6092,4714173,65091245518,151061,4912,7477180,0250465338,152254,2986,75550,84512435,5217,29140,9224190,0846195368,152424,8126,75550,89302580,4617,17830,9616200,23222125398,152585,0926,75550,94152716,6967,08601210,54342155428,152735,9316,75550,9924242,963516,1132944,9097,2036221,12327185458,152882,0726,7555263,683536,8332969,1316,9238232,10555215488,153029,7076,7555331,902605,0523094,6216,8654243,65091245518,153177,5106,7555399,916673,0663220,2526,8199

Анализ цикла Ренкина

Контрольная работа

Физика

Другие контрольные работы по предмету

Физика

Сдать работу со 100% гаранией

Исходные данные

 

параметры после колапараметры перед турбинойв конденсаторетемпература питательной воды9,5540953030240

- относительный внутренний КПД турбины.

- относительный внутренний КПД насоса.

- механический КПД.

- КПД парового котла.

- КПД электрического генератора.

- низшая теплота сгорания топлива.

Для питательной воды нагрев в каждом из регенеративных подогревателей

 

Параметры в характерных точках

239,590,00300,00300,00309,59,554053024,0824,0824,0824,24924,512813,15803,15297,23297,23297,23297,399297,6623482,13462,4512003,605100,992222,43110,479111,5336,75636,75556,75550,35437,49170,35430,3580--0,778500,8680--

Точка :

Точка :

 

 

Определим число подогревателей в данном цикле:

 

 

При принимаем число подогревателей 7.

Схема установки.

На 1-6 подогревателях нагрев происходит на 300С, а в 7 на 35,488.

 

Параметры точек цикла

9,560333,15259,1070,82629,590363,15384,2721,18599,5120393,15510,3461,51959,5150423,15637,8691,83209,5180453,15767,5502,12819,5210483,15900,4432,41209,5240513,151038,2322,6886110,0250465338,15272,0790,8935120,0846195368,15398,0191,2502130,23222125398,15525,0621,5815140,54342155428,15653,8771,8926151,12327185458,15785,3242,1878162,10555215488,15920,6092,4714173,65091245518,151061,4912,7477180,0250465338,152254,2986,75550,84512435,5217,29140,9224190,0846195368,152424,8126,75550,89302580,4617,17830,9616200,23222125398,152585,0926,75550,94152716,6967,08601210,54342155428,152735,9316,75550,9924242,963516,1132944,9097,2036221,12327185458,152882,0726,7555263,683536,8332969,1316,9238232,10555215488,153029,7076,7555331,902605,0523094,6216,8654243,65091245518,153177,5106,7555399,916673,0663220,2526,8199

Точка :

 

 

Точка :

 

 

Точка :

 

Точка :

 

 

Точка :

 

 

Точка :

 

 

Точка :

 

 

Энергетический баланс:

  1. Находим теплоту, подведённую в паровой котёл к рабочему телу:

 

 

  1. Учитывая КПД парового котла, определяем теплоту, первоначально внесённую в установку за счёт сгорания топлива:

 

 

Здесь - испарительная способность топлива, ; - расход топлива, .

Определяем значение , которым будет удобно пользоваться при дальнейших вычислениях:

 

 

  1. Потеря теплоты при горении топлива:

 

 

  1. Потеря теплоты трубопроводами на пути от парового котла до турбины:

 

 

  1. Механические потери работы на трение в подшипниках турбины:

 

 

  1. Работа на муфте электрогенератора:

 

 

  1. Электрические потери в электрогенераторе:

 

 

  1. Работа на клеммах электрогенератора:

 

 

Подсчитаем КПД установки (брутто) на клеммах электрогенератора:

 

 

Энергетический метод:

Параметры окружающей среды:

Прирост энергии в паровом котле:

 

 

Уменьшение энергии в трубопроводе:

 

 

Уменьшение энергии в конденсаторе:

 

 

Увеличение энергии в подогревателях по воде:

  1. подогреватель.

 

 

  1. подогреватель.

 

  1. подогреватель.

 

 

  1. подогреватель.

 

 

  1. подогреватель.

 

 

  1. подогреватель.

 

 

  1. подогреватель.

 

Уменьшение энергии в подогревателях по пару:

  1. подогреватель.

 

 

  1. подогреватель.

 

 

Подогреватель.

 

 

  1. подогреватель.

 

 

  1. подогреватель.

 

 

  1. подогреватель.

 

 

  1. подогреватель.

 

 

Теперь сводим энергетический баланс для тех узлов установки, в которых происходит изменения состояния рабочего тела.

 

 

Увеличение энергии, Уменьшение энергии, в насосе6,27996в трубопроводе19,41688в парогенераторе1263,6279в проточной части турбины1187,3421в подогревателях по воде209,0656в конденсаторе33,50615в подогревателях по пару238,8638Итого:1478,97351479,1289

Невязка баланса составляет 0,1554%

 

 

Вычисляем энергетические КПД узлов.

  1. Энергетический КПД парового котла:

 

 

  1. Энергетический КПД трубопровода:

 

 

  1. Энергетический КПД турбины:

 

 

  1. Энергетический КПД конденсатора:

 

 

Энергия, отданная конденсирующимся влажным паром в конденсаторе, равна:

 

 

Это составляет от теплоты в конденсаторе.

  1. Энергетический КПД питательного насоса:

 

 

  1. Энергетический КПД процессов отвода в окружающую среду теплоты трения и теплоты, выделившейся в генераторе, равны:

    .

  2. Энергетический КПД конденсатора не учитывается

 

 

Определим энергетические потери и коэффициенты энергетических потерь

  1. Потери энергии в паровом котле:

 

 

  1. Потери энергии в трубопроводе:

 

 

  1. Потери энергии в турбине:

 

 

  1. Потери энергии в конденсаторе:

 

 

  1. Потери энергии в питательном насосе:

 

 

  1. Потери энергии на трение в подшипниках турбины:

 

 

  1. Потери в электрогенераторе:

 

  1. Потери в подогревателях:

 

 

  1. подогреватель.

 

 

  1. подогреватель.

 

 

  1. подогреватель.

 

 

  1. подогреватель.

 

 

  1. подогреватель.

 

Коэффициент энергетических потерь для всёй установки равен сумме таких же коэффициентов для отдельных узлов:

температура энергия конденсатор давление

 

Как видно, оказался практически равным КПД (брутто) для всёй установки.

Существенных результатов можно достигнуть путем уменьшения разности температур продуктов сгорания топлива в паровом котле и рабочего тела. Уменьшение этой разности температур можно добиться 2 путями: или уменьшением температуры продуктов сгорания в топке котла, или увеличением средней температуры рабочего тела в процессе подвода теплоты. При уменьшении температуры сгорания в котле потеря энергии снижается, но на такое же значение снизится и энергия потока теплоты. Значительные потери энергии в турбине (уменьшение может быть достигнуто за счет улучшения проточной части и механических элементов) и в конденсаторе.

Потери в паропроводе и насосе малы. Уменьшение потерь энергии в конденсаторе можно добиться за счет уменьшения разности температур конденсирующегося пара и охлаждающей воды путем снижения давления в конденсаторе. КПД подсчитанные разными способами не равны, но отличаются на очень маленькое значение, это может быть связано с неточность измерений, упрощенной схемой и тем, что цикл является необратимым (потери энергии неизбежны).

Похожие работы