Призначення теплоенергетичних установок

Призначення теплоенергетичних установок (ТЕУ)

 

Призначення ТЕУ – перетворення теплоти  палива в роботу з подальшим виробленням електричної та теплової енергії. Існують стаціонарні і транспортні ТЕУ. Серед стаціонарних найбільше поширення отримали ПСУ (паросилові установки), а серед транспортних – ДВС (двигуни внутрішнього згоряння) і ГТУ (газотурбінні установки).

Термодинамічну ефективність роботи ТЕУ характеризує тепломеханічний  коефіцієнт η1, який дорівнює відношенню роботи до підведеної теплоти. Для підвищення термодинамічної ефективності застосовують різноманітні методи, які і розглядаються в цій роботі.

У зв’язку зі складністю реальних процесів перетворення теплоти в роботу за основу розрахунку приймається ідеальний тепломеханічний цикл на водяній парі, якому відповідає базовий цикл Ренкіна, що складається з двох ізобар і двох ізотоп. Після розрахунку цього циклу застосовуються декілька методів інтенсифікації базового циклу та проводиться порівняння нового та базового тепломеханічних коефіцієнтів.

 

 

 

Принцип дії ПСУ

На рис. 1 наведена принципова схема ПСУ, на рис. 2 – цикл Ренкіна та еквівалентний йому цикл Карно.

 

Рис. 1 Принципова схема ПСУ

Вода в стані 4 подається в парогенератор, де за розрахунок первинних енергоресурсів (палива) перетворюється в суху насичену пару (СНП), а потім в перегріту пару (ПП); далі ПП в стані 1 надходить в парову турбіну, де без підводу і відведення тепла розширяється і здійснює механічну роботу. Відпрацьована пара в стані 2 з турбіни надходить в конденсатор, де за розрахунок віддачі тепла охолоджуючій воді перетворюється в конденсат. Далі ця рідина за допомогою живильного насоса знову подається в парогенератор.

 

Завдання по курсовій роботі

Мета курсової роботи – розрахунок базових характеристик процесу в ПСУ та їхнє порівняння з характеристиками ПСУ після застосування різних методів підвищення ефективності.

  1. Розрахувати показники початкового циклу Ренкіна паросилової установки при Р2 і ηоі=1.
  2. Обчислити характеристики циклу Ренкіна при підвищенні початкового тиску (Р1), підвищенні початкової температури t1.
  3. З’ясувати вплив промперегріву пари на ефективність циклу Ренкіна.
  4. Дослідити вплив граничної регенерації живильної води на ефективність циклу Ренкіна.
  5. Обчислити і порівняти ефективність методів, що досліджуються, в табличній формі.
  6. Навести схеми ПСУ і графіки процесів в діаграмі T-S з урахуванням еквівалентних циклів Карно.
  7. Зробити висновки і навести список літератури.

 

 

 

 

 

 

 

 

Початкові дані

 

 

№ варіанта

N,

кВт

P1,

МПа

t1,

ºC

P2,

бар

ηoi

, кДж/К

∆T=∆t,

К

7

500

4,0

310

0.05

0.75

14

18




 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основні характеристики ідеального базового циклу

Ренкіна і ПСУ

 

Номер точки на схемі

Р, кПa

t, ºС

H, кДж/кг

S, кДж/(кг*К)

Стан робочого тіла

1

4000

310

2990

6.4

ПП

2

5

32.9

1953

6.4

ВНП

х2=0.749

3-4

5

32.9

138

0.476

х3=0


 

Рис. 2. Цикл Ренкіна та еквівалентний йому цикл Карно в діаграмі T-S

 

 

При Р2 =  5 кПа:

 

s' = 0,476 кДж/(кг*К)  h'=138кДж/ кг

s''= 8,39 кДж/(кг*К) h''= 2561 кДж/ кг

 

 

х2 = ( s2- s')/( s''-s')= (6,4 - 0,476)/(8,39 - 0,476)=0,749

 

h2=(1- х2)*h'+h''*х2=(1- 0,749)*138+2561*0,749 = 1953 кДж/ кг 

 

 

 

 

 

 

1. Питомий тепло підвід:

q1 = h1 – h4 = 2990 – 138 = 2852 кДж/кг.

 

2. Питомий тепловідвід:

q2 = h2– h3 = 1953 – 138 = 1815 кДж/кг.

 

3. Питома робота, що отримується  в турбіні:

lt= h1 –h2 = 2990 – 1953 = 1037 кДж/кг

 

4.Характеристика ефективності циклу Ренкіна, тепломеханічний коефіцієнт ТМК:

ht=lt/q1= 1037/2852=0,364

 

5. ТМК еквівалентного циклу Карно:

T1m= q1/(s1– s3) = 2852/(6,4 –0,476) = 481 K

T2m = q2/(s1– s3) = 1815/(6,4 – 0,476) = 306 К

= 1– (T2m/T1m) = 1 – (306/481) = 0,364

 

6. Витрата пари на турбіну:

Д=N/(h1– h2) = 500*106/(2990 –1953)*103 = 482 кг/с.

 

7. Питома витрата пари:

dt=Д/N = 482/500*103 = 0,000964кг/кДж.

 

8.Витратапалива:

В=Д*(h1 – h3)/Q =481*(2990 – 138)/(14*103) = 98 кг/с

 

9. Питома витрата палива:

b1=B/N= 98/(500*103)=0,0001963 кг/кДж.

 

10. Витрата охолоджуючої води:

W=Д*(h2 –h3)/(CB*Δt)= 482*(1953 – 138)/(4,2*18) = 11572 кг/с,

де CB= 4,2  кДж/(кг*К)

 

11. Кратність охолоджування:

n = W/Д= 11572/482 = 24

 

Перевагибазового циклу Ренкіна:

1.Процеси підводу і відводу  тепла ізобарні,що полегшує інженерне  здійснення циклу.

2.Повна конденсація водяної  парі позитивно позначається  на габаритах насоса IH≈0.

Недолік циклу Ренкіна в його низькій ефективності.

 

Властивості робочого тіла в перехідних точках циклу з підвищенням початковими параметрами

 

T=const, підвищуємо початковий тиск на 0,5 МПа

 

Номер точки на схемі

Р, кПa

t, ºС

h, кДж/кг

S, кДж/(кг.К)

Стан робочого тіла

1

4500

310

2970

6.34

ПП

2

5

32.9

1933

6.34

ВНП

х2=0.741

3-4

5

32.9

138

0.476

х3=0


 

 

При Р2 =  5 кПа:

 

s' = 0,476 кДж/(кг*К)  h'=138кДж/ кг

s''= 8,39 кДж/(кг*К) h''= 2561кДж/ кг

 

 

х2 = ( s2- s')/( s''-s')= (6,34 - 0,476)/(8,39 - 0,476)=0,741

 

h2=(1- х2)*h'+h''*х2=(1- 0,741)*138+2561*0,741 = 1933кДж/ кг 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Питомий тепло підвід:

q1 = h1 – h4 = 2970 – 138 = 2832 кДж/кг.

 

2. Питомий тепловідвід:

q2 = h2– h3 = 1933 – 138 = 1795кДж/кг.

 

3. Питома робота, що отримується  в турбіні:

lt= h1 –h2 = 2970 – 1933= 1037 кДж/кг

 

4.Характеристика ефективності циклу Ренкіна, тепломеханічний коефіцієнт ТМК:

ht=lt/q1= 1037/2832=0,366

 

5. ТМК еквівалентного циклу Карно:

T1m= q1/(s1– s3) = 2832/(6,34 –0,476) = 483K

T2m = q2/(s1– s3) = 1795/(6,34 – 0,476) = 306 К

= 1– (T2m/T1m) = 1 – (306/483) = 0,366

 

6. Витрата пари на турбіну:

Д=N/(h1– h2) = 500*106/(2970 –1933)*103 = 482кг/с.

 

7. Питома витрата пари:

dt=Д/N = 482/500*103 = 0,000964кг/кДж.

 

8.Витратапалива:

В=Д*(h1 – h3)/Q =482*(2970 – 138)/(14*103) = 97.5кг/с

 

9. Питома витрата палива:

b1=B/N= 97.5/(500*103)=0,000195кг/кДж.

 

10. Витрата охолоджуючої води:

W=Д*(h2 –h3)/(CB*Δt)= 482*(1933– 138)/(4,2*18) = 11444 кг/с,

де CB= 4,2  кДж/(кг*К)

 

11. Кратність охолоджування:

n = W/Д= 11444/482= 24

 

Перевагибазового циклу Ренкіна:

1.Процеси підводу і відводу  тепла ізобарні,що полегшує інженерне  здійснення циклу.

2.Повна конденсація водяної  парі позитивно позначається  на габаритах насоса IH≈0.

Недолік циклу Ренкіна в його низькій ефективності.

 

 

 

 

Властивості робочого тіла в перехідних точках циклу з підвищенням початкових параметрів

 

T=const, підвищуємо початковий тиск на 1 МПа

 

Номер точки на схемі

Р, кПa

t, ºС

h, кДж/кг

S, кДж/(кг.К)

Стан робочого тіла

1

5000

310

2950

6.28

ПП

2

5

32.9

1914

6.28

ВНП

х2=0.733

3-4

5

32.9

138

0.476

х3=0


 

 

При Р2 =  5 кПа:

 

s' = 0,476 кДж/(кг*К)  h'=138кДж/ кг

s''= 8,39 кДж/(кг*К) h''= 2561 кДж/ кг

 

 

х2 = ( s2- s')/( s''-s')= (6,28 - 0,476)/(8,39 - 0,476)=0.733

 

h2=(1- х2)*h'+h''*х2= (1- 0,733)*138+2561*0,733 = 1914кДж/ кг 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Питомий тепло підвід:

q1 = h1 – h4 = 2950 – 138 = 2812 кДж/кг.

 

2. Питомий тепловідвід:

q2 = h2– h3 = 1914 – 138 = 1776кДж/кг.

 

3. Питома робота, що отримується  в турбіні:

lt= h1 –h2 = 2950– 1914= 1036 кДж/кг

 

4.Характеристика ефективності циклу Ренкіна, тепломеханічний коефіцієнт ТМК:

ht=lt/q1= 1036/2812=0,368

 

5. ТМК еквівалентного циклу Карно:

T1m= q1/(s1–s3) = 2812/(6,28–0,476) = 484K

T2m= q2/(s1–s3) = 1776/(6,28– 0,476) = 306 К

= 1– (T2m/T1m) = 1 – (306,2/487,8) = 0,368

 

6. Витрата пари на турбіну:

Д=N/(h1 – h2) = 500*106/(2950– 1914)*103 = 483кг/с.

 

7. Питома витрата пари:

dt= Д/N = 483/500*103 = 0,000966кг/кДж.

 

8.Витратапалива:

В=Д*(h1 – h3)/Q =483*(2950– 138)/(14*103) = 97кг/с

 

9. Питома витрата палива:

b1=B/N= 97/(500*103)=0,000194кг/кДж.

 

10. Витрата охолоджуючої води:

W=Д*(h2 –h3)/(CB*Δt)= 483*(1914– 138)/(4,2*18) = 11347 кг/с,

де CB= 4,2  кДж/(кг*К)

 

11. Кратність охолоджування:

n = W/Д= 11347/483= 24

 

Перевагибазового циклу Ренкіна:

1.Процеси підводу і відводу  тепла ізобарні,що полегшує інженерне  здійснення циклу.

2.Повна конденсація водяної  парі позитивно позначається  на габаритах насоса IH≈0.

Недолік циклу Ренкіна в його низькій ефективності.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Властивості робочого тіла в перехідних точках циклу з підвищенням початкових параметрів

 

P=const,температуру підвищуємо на 50 ºС

 

Номер точки на схемі

Р, кПa

t, ºС

h, кДж/кг

S, кДж/(кг.К)

Стан робочого тіла

1

4000

360

3110

6,6

ПП

2

5

32.9

2013

6,6

ВНП

х2=0.774

3-4

5

32.9

138

0.476

х3=0


 

 

При Р2 =  5 кПа:

 

s' =0,476  кДж/(кг*К)  h'= 138 кДж/ кг

s''= 8,39кДж/(кг*К) h''= 2561кДж/ кг

 

 

х2 = ( s2- s')/( s''- s')= (6,6- 0,476)/( 8,39 – 0,476) = 0,774

 

h2=(1- х2)*h'+h''*х2= (1- 0,774)*138+2561*0,774 = 2013 кДж/кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Питомий тепло підвід:

q1 = h1 – h4 = 3110 – 138 = 2972 кДж/кг.

 

2. Питомий тепловідвід:

q2 = h2– h3 = 2013 – 138 = 1875кДж/кг.

 

3. Питома робота, що отримується  в турбіні:

lt= h1 –h2 = 3110– 2013= 1097 кДж/кг

 

4.Характеристика ефективності циклу Ренкіна, тепломеханічний коефіцієнт ТМК:

ht=lt/q1= 1097/2972=0,369

 

5. ТМК еквівалентного циклу Карно:

T1m= q1/(s1–s3) = 2972/(6,6–0,476) = 485K

T2m= q2/(s1–s3) = 1875/(6,6– 0,476) = 306 К

= 1– (T2m/T1m) = 1 – (306/492) = 0,369

 

6. Витрата пари на турбіну:

Д=N/(h1 – h2) = 500*106/(3110– 2013)*103 = 456 кг/с.

 

7. Питома витрата пари:

dt= Д/N = 456/500*103 = 0.000912 кг/кДж.

 

8.Витратапалива:

В=Д*(h1 – h3)/Q =456*(3110– 138)/(14*103) = 97 кг/с

 

9. Питома витрата палива:

b1=B/N= 97/(500*103)=0,000194кг/кДж.

 

10. Витрата охолоджуючої води:

W=Д*(h2 –h3)/(CB*Δt)= 456*(2013– 138)/(4,2*18) = 11310 кг/с,

де CB= 4,2  кДж/(кг*К)

 

11. Кратність охолоджування:

n = W/Д= 11310/456= 25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Властивості робочого тіла в перехідних точках циклу з підвищенням початкових параметрів

 

P=const,температуру підвищуємо на 100 ºС

 

Номер точки на схемі

Р, кПa

t, ºС

h, кДж/кг

S, кДж/(кг.К)

Стан робочого тіла

1

4000

410

3230

6,8

ПП

2

5

32.9

2074

6,8

ВНП

х2=0.

3-4

5

32.9

138

0.476

х3=0


 

 

При Р2 =  5 кПа:

 

s'=0,476  кДж/(кг*К)  h'=138 кДж/ кг

s''= 8,39кДж/(кг*К) h''= 2561кДж/ кг

 

 

х2 = ( s2- s')/( s''- s')= (6,8- 0,476)/(8,39 – 0,476)=0.799

 

h2=(1- х2) h'+h''*х2=(1 - 0,799)*138+2561*0,799 =2074 кДж/ кг

 

 

 

 

 

 

 

1. Питомий тепло підвід:

q1 = h1 – h4 = 3230 – 138 = 3092 кДж/кг.

 

2. Питомий тепловідвід:

q2 = h2– h3 = 2074 – 138 = 1936кДж/кг.

 

3. Питома робота, що отримується  в турбіні:

lt= h1 –h2 = 3230 – 2074= 1156 кДж/кг

 

4.Характеристика ефективності циклу Ренкіна, тепломеханічний коефіцієнт ТМК:

ht=lt/q1= 1156/3092=0,374

 

5. ТМК еквівалентного циклу Карно:

T1m= q1/(s1–s3) = 3092/(6,8–0,476) = 489K

T2m= q2/(s1–s3) = 1936/(6,8– 0,476) = 306 К

= 1– (T2m/T1m) = 1 – (306/489) = 0,374

 

6. Витрата пари на турбіну:

Д=N/(h1 – h2) = 500*106/(3230 – 2074)*103 = 433кг/с.

 

7. Питома витрата пари:

dt= Д/N = 433/500*103 = 0,000866кг/кДж.

 

8.Витратапалива:

В=Д*(h1 – h3)/Q =433*(3230– 138)/(14*103) = 96кг/с

 

9. Питома витрата палива:

b1=B/N= 96/(500*103)=0,000192кг/кДж.

 

10. Витрата охолоджуючої води:

W=Д*(h2 –h3)/(CB*Δt)= 433*(2074– 138)/(4,2*18) = 11088 кг/с,

де CB= 4,2  кДж/(кг*К)

 

11. Кратність охолоджування:

n = W/Д= 11088/433= 26


 

 

 

 

 

Властивості водяної пари в перехідних точках

циклу з проміжним перегрівом пари (Рс=0.2Р1)

 

Номер точки

P, кПа

t, ºС

h, кДж/кг

s, кДж/(кг*К)

Стан робочого тіла

1

4000

310

2990

6.4

ПП

c

800

210

2652

6.4

ВНП

xc=0.943

d

800

310

3080

7,3

ПП

2пп

5

32.9

2227

7,3

ВНП

x2пп=0.862

3

5

32.9

138

0.476

x3=0


 

 

При Pc=800 кПа:

 

Точка с:    s'= 2,046  кДж/(кг*К)  h'= 720,9 кДж/кг

                  s''= 6,663 кДж/(кг*К)                  h''= 2769 кДж/кг

 

хс= ( sс –s')/( s'' –s')= (6,4– 2,046)/(6,663 – 2,046) = 0,943 кДж/кг

 

hс=xc*h``+(1– xc)*h`= 0,943*2769+(1 – 0,943)*720,9 = 2652 кДж/кг

 

 

При Р2пп =  5 кПа:

 

Точка 2 пп:s' = 0,476  кДж/(кг*К)             h'= 138 кДж/кг

s'' = 8,39 кДж/(кг*К)             h'' = 2561 кДж/кг

 

 

x2пп=(s2пп–s`)/(s`` – s`) = (7,3– 0,476)/(8,39 – 0,476) = 0.862

 

h2пп=x2пп*h``+ (1– x2пп)*h` = 0,862*2561+(1 – 0,862)*138 = 2227 кДж/кг 
 
 

 

 

 

 

Характеристики циклу Ренкіна з проміжним перегрівом пари (lH=0)

1. Питомий теплопідвід:

q1 = (h1-h3)+( hd-hc) = (2990 – 138)+( 3080 – 2652) = 3280 кДж/кг.

 

2. Питомий теплопідвід:

q2 = h2пп – h3= 2227– 138 = 2089 кДж/кг.

 

3. Питома робота, що отримується  в турбіні:

lТt= q1 - q2 =3280 - 2089 = 1191 кДж/кг.

 

4.Питома робота пари в турбіні:

lт  = (h1 – hc) + (hd– h2пп) =(2990– 2652) + (3080– 2227) = 1191 кДж/кг.

 

5. ТМК:

ht= lt/q1 = 1191/3280 =0,363

 

6.ТМК еквівалентного циклу Карно:

T′1m= q1/(s2пп – s3) =3280/(7,3– 0.476)=481K .

 

T′2m=T2m.вих=306 К

 

= 1 – (T′2m/T′1m)=1 – 306/485 = 0,364

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   Властивості водяної пари  в перехідних точках

циклу з проміжним перегрівом пари (Рс=0.25Р1)

 

Номер точки

P, кПа

t, ºС

h, кДж/кг

s, кДж/(кг*К)

Стан робочого тіла

1

4000

310

2990

6.4

ПП

C

1000

215

2693

6.4

ВНП

xc=0,958

D

1000

310

3075

7.17

ПП

2пп

5

32.9

2188

7.17

ВНП

x2пп=0,846

3

5

32.9

138

0.476

x3=0


 

 

При Pc = 1000 кПа:

 

Точка с:    s' = 2,138  кДж/(кг*К)  h'=762,4 кДж/ кг

s''= 6,5867кДж/(кг*К) h''= 2777,8 кДж/ кг

 

хс= ( sс –s')/( s'' –s')= (6,4 – 2,138 )/(6,5867 – 2,138) = 0,958 кДж/ кг

 

hс=xc*h``+(1– xc)*h`= 0,958*2777,8+(1 – 0,958)*762,4 =2693 кДж/ кг

 

При Р2пп =  5 кПа:

 

Точка 2 пп             s' = 0,476  кДж/(кг*К)            h' = 138 кДж/ кг

s'' = 8,39 кДж/(кг*К)             h''= 2561 кДж/ кг

 

 

x2пп=(s2пп–s`)/(s`` – s`) = (7,17– 0,476)/(8,39 – 0,476) = 0,846

 

h2пп=x2пп*h``+ (1– x2пп)*h` = 0,846*2561+(1 – 0,846)*138 =2188 кДж/кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристики циклу Ренкіна з проміжним перегрівом пари (lH=0)

 

1. Питомий теплопідвід:

q1 = (h1–h3)+( hd–hc) = (2990 – 138)+(3075– 2693) = 3234 кДж/кг.

 

2. Питомий тепло підвід:

q2 = h2пп – h3= 2188– 138 = 2050 кДж/кг.

 

3. Питома робота, що отримується  в турбіні:

lТt= q1 – q2 =3234– 2050 = 1184 кДж/кг.

 

4.Питома робота пари в турбіні:

lт  = (h1 – hc) + (hd– h2пп) =(2990– 2693) + (3075– 2188) = 1184 кДж/кг.

 

5. ТМК:

ht= lt/q1 = 1184/3234 =0,366

 

6.ТМК еквівалентного циклу Карно:

T′1m= q1/(s2пп – s3) =3234/(7,17– 0,476)=483K .

 

T′2m=T2m.вих=306 К

 

= 1 – (T′2m/T′1m)=1 – 306/483 = 0,366

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Властивості водяної пари в перехідних точках

циклу з проміжним перегрівом пари (Рс=0.3Р1)

 

Номер точки

P, кПа

t, ºС

h, кДж/кг

s, кДж/(кг*К)

Стан робочого тіла

1

4000

310

2990

6.4

ПП

C

1200

215

2729

6.4

ВНП

xc=0.972

D

1200

310

3070

7.08

ПП

2пп

5

32.9

2159

7.08

ВНП

x2пп=0.834

3

5

32.9

138

0.476

x3=0


 

При Pc =1200 кПа:

 

Точка с:    s' = 2,2156  кДж/(кг*К)  h'=798,4 кДж/ кг

s''= 6,52кДж/(кг*К) h''= 2784,6 кДж/ кг

 

хс= ( sс –s')/( s'' –s')= (6,4 – 2,2156 )/(6,52 – 2,2156 ) = 0,972 кДж/ кг

 

hс=xc*h``+(1– xc)*h`= 0,972*2784,6+(1 – 0,972)*798,4 =2729 кДж/ кг

 

 

При Р2пп =  5 кПа:

 

Точка 2 пп             s' = 0,476  кДж/(кг*К)            h' = 138 кДж/ кг

s'' = 8,39 кДж/(кг*К)              h''= 2561 кДж/ кг

 

 

x2пп=(s2пп–s`)/(s`` – s`) = (7,08– 0,476)/(8,39 – 0,476) = 0,834

 

h2пп=x2пп*h``+ (1– x2пп)*h` = 0,834*2561+(1 – 0,834)*138 =2159 кДж/кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характеристики циклу Ренкіна з проміжним перегрівом пари (lH=0)

1. Питомий теплопідвід:

q1 = (h1–h3)+( hd–hc) = (2990 – 138)+(3070 – 2729) = 3193 кДж/кг.

 

2. Питомий тепло підвід:

q2 = h2пп – h3= 2159– 138 = 2021 кДж/кг.

 

3. Питома робота, що отримується  в турбіні:

lТt= q1 – q2 =3193– 2021 = 1172 кДж/кг.

 

4.Питома робота пари в турбіні:

lт  = (h1 – hc) + (hd– h2пп) =(2990– 2729) + (3070– 2159) = 1172 кДж/кг.

 

5. ТМК:

ht= lt/q1 = 1172/3193 =0,367

 

6.ТМК еквівалентного циклу Карно:

T′1m= q1/(s2пп – s3) =3193/(7,08– 0,476)=483K .

 

T′2m=T2m.вих=306 К

 

= 1 – (T′2m/T′1m)=1 – 306/483 = 0,366

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Властивості водяної пари в перехідних точках циклу з

граничною регенерацією

 

 

Точка d:   

                     s'= 0,476 кДж/(кг*К)     h'=138 кДж/кг

  s''= 8,3952 кДж/(кг*К)             h''= 2561 кДж/кг

 

По Р2=Рd   обираємо

 

sd= s2 - (sa– s3) = 6,4 – (2,7965– 0.476) = 4.0795 кДж/(кг*К)

 

xd = (sd – s`)/(s``- s`) = (4.0795– 0.476)/(8.39 – 0.476) = 0.455

 

hd=xdh`` + (1 – xd)h` = 0.455*2561 + (1 – 0.455)*138= 1240 кДж/кг

 

 

Характеристики гранично-регенеративного циклу Ренкіна

 

  1. Питомий зовнішінй теплопідвід:

q1=h1 – ha=2990 – 1088= 1902 кДж/ кг.

 

  1. Питомий зовнішінй теплопідвід:

q2=hd– h3=1240 – 138  = 1102 кДж/ кг.

 

     3.Корисна робота в  циклі:

          lt= q1 – q2 = 1902–1102 = 800 кДж/ кг.

 

     4. ТМК: 

          ht= lt/q1 = 800/1902= 0.42

 

     5.ТМК еквівалентного  циклу Карно:

 

T1m= q1/(sd– s3) =1902/(4,0795– 0.476) = 528 K

 

=1 - (T2m/T1m)= 1 – (306/528) = 0,42.

 

 

 

 

 

 

Результати розрахунку зводимо в таблицю

 

                                                                                     Таблиця 

 

Порівняння  характеристик ефективності  цикла Ренкіна

 

N

п/п

Цикли Ренкіна

Тепломеханічний коефіцієнт ht

1.

Похідний цикл Ренкіна

0.364

2.

Цикл Ренкіна з підвищеними початковими параметрами тиску на 0,5 МПа

0.366

3.

Цикл Ренкіна з підвищеними  початковими параметрами тиску на    1 МПа

0.368

4.

Цикл Ренкіна з підвищеними початковими параметрами температури на 50 ºС

0.369

5.

Цикл Ренкіна з підвищеними початковими параметрами температури на 100 ºС

0.374

6.

Цикл Ренкіна  з  промперегрівом

(Рс=0.2Р1)

0.363

7.

Цикл Ренкіна  з  промперегрівом

(Рс=0.25Р1)

0.366

8.

Цикл Ренкіна  з  промперегрівом

(Рс=0.3Р1)

0.367

9.

Цикл Ренкіна з граничною регенерацією

0.42

Призначення теплоенергетичних установок