Водяной пар с начальным давлением Р1= 5 МПа и степенью сухости х1 =0,95 поступает

Водяной пар с начальным давлением Р1= 5 МПа и степенью сухости х1 =0,95 поступает в пароперегреватель, где его температура повышается на Δt; после перегревателя пар изоэнтропно (адиабатно) расширяется в турбине до давления Р2. Пользуясь hs-диаграммой для водяного пара, определить: - количество теплоты (на 1 кг пара), подведенной к нему в пароперегревателе; - работу цикла Ренкина и степень сухости пара х2 в конце расширения; - термический КПД цикла; - работу цикла, КПД цикла и конечную степень сухости, если после пароперегревателя пар с давлением Р1 дросселируется до давления Р’2, а затем адиабатно расширяется до давления Р2. Дано: Р1= 5 МПа х1 =0,95 Δt=270 ᵒC Р2= 3 кПа=0,003 МПа Р’2= 0,25 МПа

При Р1= 5 МПа, х1 =0,95
t1=263,94 ᵒC, h1=2712,24 кДж/кг, s1=5,82 кДж/(кг К), v1=0,037 м3/кг
Процесс в пароперегревателе – изобарный, Р1= Р’1= 5 МПа
t’1=263,94+270=533,94 ᵒC
h’1=3513,46 кДж/кг, s’1=7,07 кДж/(кг К), v’1=0,072 м3/кг
Параметры точки 2
s’1= s2=7,07 кДж/(кг К) Р2= 0,003 МПа
h2=2099,39 кДж/кг, t2=24,08 ᵒC, х2 =0,82
Количество теплоты (на 1 кг пара), подведенной к нему в пароперегревателе
q1-1’= h’1- h1=3513,46-2712,24=803,22 кДж/кг
Работа цикла Ренкина
lр= h’1- h2=3513,46-2099,39=1414,07 кДж/кг
КПД цикла
ηt= lр/(h’1- Cв t2)=1414,07/(3513,46-4,187·24,08)=0,4143=41,43%
Дросселированние проиходит при постоянной энтальпии
h'1= h'2=3513,46 кДж/кг, Р’2= 0,25 МПа
t'2=512,3ᵒC, s'2=8,44 кДж/(кг К), v'2=1,45 м3/кг
Изоэтропное расширение
S3=s'2=8,44 кДж/(кг К)
Р3=Р2= 0,003 МПа
t3=24,08 ᵒC, h3=2505,9 кДж/кг, х3=0,98
Работа цикла
lц=h’2 - h3=3513,46-2505,9=1007,56 кДж/кг
КПД цикла
ηt= lц/(h’2- Cв t3)=1007,56/(3513,46 -4,187·24,08)=0,2952=29,52 %
Рисунок – Тs диаграмма