РГР / ргр 2 вар 29 и
.DOCМинистерство образования Республики Беларусь
Белорусский государственный университет транспорта
Кафедра «Тепловозы и тепловые двигатели»
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА №2
по дисциплине « Теплотехника»
«Расчет и анализ теоретического цикла паросиловой установки »
Вариант №29
Выполнил: Проверил:
студент группы МТ-31 преподаватель
Яртыков О.И. Мыслик А.М.
2005
СОДЕРЖАНИЕ
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Таблица 1 – Вариант задания расчетно-графической работы
Начальные параметры пара |
Параметры при вторичном перегреве |
Давление в конденсаторе |
||
p1, МПа |
t1, ºC |
p'1, МПа |
t'1, ºC |
p2, МПа |
8 |
520 |
0,8 |
350 |
0,006 |
1 Принципиальная схема и краткая характеристика ПТУ с вторичным перегревом пара
На рис. 1 приведена схема паросиловой установки ПТУ с вторичным перегревом пара.
Рисунок 1 – Принципиальная схема ПТУ с вторичным перегревом пара
Пар из парового котла ПК поступает в пароперегреватель ПП, затем направляется в часть высокого давления ЧВД турбины. Из ЧВД пар попадает во вторичный пароперегреватель ВП, после чего расширяется в части низкого давления ЧНД турбины. Из ЧНД отработанный пар направляется в конденсатор К, где охлаждается водой и конденсируется. Образовавшийся конденсат питательным насосом ПН подается в ПК и цикл повторяется.
2 Изображение цикла ПТУ с вторичным перегревом пара в координатах T-s и процессов перегрева, расширения пара в координатах i-s
Изображение теоретического цикла ПТУ с вторичным перегревом пара в диаграмме Т-s приведено на рис. 2(а), в диаграмме i-s на рис. 2(б).
Рисунок 2 – Цикл ПТУ с вторичным перегревом пара
3 Определение работы пара в ПТУ с вторичным перегревом
Удельная работа пара в ЧВД турбины
,
где , - энтальпии пара соответственно на входе и выходе ЧВД турбины.
Удельная работа пара в ЧНД турбины:
,
где , - энтальпии пара соответственно на входе и выходе ЧНД турбины.
Суммарная удельная работа пара в турбине:
.
4 Определение затраченной в цикле теплоты
Теплота, подведенная в паровом котле и пароперегревателе:
.
Энтальпия конденсата:
,
где - удельная теплоемкость воды ,;
- температура конденсата при давлении .
,
Теплота, подведенная при вторичном перегреве,
.
Количество затраченной в цикле теплоты:
.
5 Определение термического КПД цикла ПТУ с вторичным перегревом пара
При практических расчетах удельной работой обычно пренебрегают из-за того, что удельный объем воды мал по сравнению с объемом пара. Поэтому термический КПД определяется по приближенной формуле
.
6 Определение удельного расхода пара в ПТУ
Теоретический удельный расход пара в килограммах на 1 МДж
кг/МДж.
7 Определение влияния вторичного перегрева пара на работу ПТУ
Цикл ПТУ с вторичным перегревом позволяет не только избежать повышенной влажности пара в конце расширения, которая снижает внутренний относительный КПД турбины и вызывает эрозию лопаток турбин, но и повысить термический КПД цикла за счет повышения средней температуры подвода теплоты.
Уменьшая влажность пара на выходе его из турбины вследствие введения перегрева
,
где - степень сухости пара на выходе из турбины соответственно без вторичного перегрева и с использованием вторичного перегрева.
Улучшение термического КПД ПТУ при применении вторичного перегрева пара
,
где - термический КПД при отсутствии вторичного перегрева,
,
где - энтальпия пара на выходе из турбины без вторичного перегрева
.
Как видим, при таких начальных значениях, если применим вторичный перегрев пара, мы получим улучшения термического КПД ПТУ на 3,2%.
8 Построение зависимости КПД от начальной температуры
Построение зависимости КПД от начальной температуры произведём по координатам точек, приведенных в таблице 2 .
Таблица 2 – Координаты точек зависимости
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
|
0,356 |
0,371 |
0,384 |
0,403 |
0,414 |
График зависимости изображён на рисунке 3.
Рисунок 3 – График функции
Вывод: Как видно из графика функции , термического КПД ПТУ увеличивается с ростом начальной температуры t1.
Литература
1. Расчетно-графические работы по теплотехники/Методические указания. Часть 1. Гомель: БелИИЖТ, 1986. 31с.
2. О.М. Рабинович. Сборник задач по технической термодинамике. М.: Машиностроение, 1973. 342с.
3.Теплотехника/ Под ред. А.П. Баскакова. М.: Высшая школа, 1991. 250с.