Шпоры по энергетике / Шпоры3(текст)

Билет 21.

1. Цикл теплового насоса. По обратному циклу могут работать не только холод-е устан-ки, но и тепловые насосы. Идея теплового насоса была выдвинута Томсоном в 1852 году. Она заключ-сь в том. что рассеянное в окруж-й среде тепло эабир-ся с помощью затрач-й из вне работы и при более высокой t° отдается внешнему потребителю.

Эффективность теплового насоса оценивается хоэф-м теплоис-пользов-я:

Отнош-е отданного внешнему потребителю удельного кол-ва теплоты к затрач-й на это удельной работе:

Тепл. насос передает кол-во теплоты в отопит-ю систему в 5 раз больше, чем затрачив-ся работа.

2-Теплопередача. Интенсификация теплопередачи. Тепловая изоляция. Теплопередача - процесс передачи теплоты от одного теплоносителя к другому через раздел-ю их стенку

Билет 19.

1. Схема и цикл МГД генератора. МГД генераторы не получили широкого распространения. Имеются лишь экспериментальные установки на кот. исследуется целесообразность и эффектив­ность их промыш. использования. Принцип действия МГД генератора основан на возникновении эл.тока при течении зл/проводящей жидкости или ионизированного газа в поперечном магнитном поле.

В МГД генераторе q преобразуется а энергию эл. тока минуя промежуточную стадию превращения q в мех. работу, поэтому МГД генераторы явл. устройством

как бы для безмашинного преобразования q в эл/эн. аб. тело в МГД генераторе находится при (=2000С, поэтому МГД генератор особенно эффективно использовать в качестве головного звена обычной ПСУ, для того чтобы использовать эти высокие 1, а не выбрасывать q в окружающую среду.

Полезная внешняя работа производимая в МГД генераторе:

L»a=G(h1-h2) где G-количество газообразных продуктов сгорания приходящихся на 1 кг раб. тела ПСУ п^С^-ПгИ^.-пг.М/С^-Пз) может превышать в 1 5 раза л, обычных ПСУ. 2. Водоподготовка котельной устан-ки. Природные воды можно разделить на: воды открытых водоемов и подземные или грунтовые воды. Природные воды содержат всегда некоторое количество различных примесей: поваренной соли, солей кальция и магния, а также газов: кислорода, углекислоты которые находятся в растворенном виде. Также содержат нерастворимые примеси: глину, песок, мел, ил придающие им мутность. Жесткая вода • если есть растворенные соли. При нагреве до 45С соли (Са и Мд) будут кристаллизоваться и постепенно выпадать из раствора на внутренние поверхности нагрева в виде твердых отложений - накипи. Основная часть питательной воды-конденсат, но он теряется и как правило потери восполняются химически очищенной водой. Существуют 2 способа обработки:

внутрикотловая и докотлоаая. Внутри котловая применяется в котлах низкого давления. Этот способ умягчения состоит в том, что внутрь котла с питательной водой вводятся химические реагенты или антинакипины. Накипеобразующие вещества кристаллизуются и оседают в виде шлаков, которые удаляются вместе с продувочной водой. Докотловой способ - в аппаратах химической водоочистки. Для умягчения воды применяют химические реагенты-осадители: гашеная известь, едкий или углекислый натр. Для лучшего протекания хим. реакции воду нагревают до 90-95С Этот метод громоздкий и сложный и его не применяют. Распространенный метод • натрийкатионитовый метод. Воду фильтруют через слой глауконита или сульфоугля. Эти вещества способны извлекать из воды катионы кальция и магния и отдавать взамен катионы натрия, t воды при этом методе не выше 60С. В результате образуются легкораствори-мые не образующие накипи сернокислый натрий, хлористый натрий, бикарбонат натрия. Деаэрация (обескислороживания) питательной воды. Растворенные а воде кислород и углекислый газ вызывают коррозию питательного тракта и внутренних поверхностей нагрева Также выносятся из тракта коррозийное продукты(окись железа) и оседают в котле. 2основных способа:

термический деаэратор и сталестружечные фильтры. Термиче­ский деаэратор • удаление путем нагревания до t кипения. Сверху вода. снизу пар. нагрев и удаление газов. Сталестружеч­ные фильтры - питательная вода над слоем стальных стружек, пар для подогрева ниже стружек.

Билет20.

1.Цикл компрессионной холод-й уст-ки. Все холод-е уст-ки

работают по циклу Карно.

1.2- адиабат, сжатие хладагента в компрессоре; 2.3,4- конденса­ция хладагента в конденаторе; 4,5- дросселирование хладагента в дроссельных вентилях (h^const); 5.1- испарение хладагента в испарителе. я,^г+1(работа). Эффективность холод-й уст-ки оценив-ся холод-м коэф. e=q;/(q,-q2)=q2/l(pa6oTa), e>1 (для быт-х холод-в 8-г14).

2-Тепловой баланс парогенератора. Q,"- все тепло потупаю-щее в топку (располагаемое рабочее). Он^Ьтп+Овоэд" О»=Qi* Q;+ Qi+ Q<+ qs* Qe, где Q,- теплота, полезно испольэ-я на нагрев-е воды и превращение ее а пар; Q-r потери тепл. с уход-ми газами; Оз- потери тепл.от хим. неполноты сгорания топлива:

С>4- потери тепл.от мех. неполноты сгорания топлива; q}- потери тепл. ч.э. огражд; Од- потери тепл. со шлаком.

где k - коэф-т теплопередачи, он покаэ-т интенсив-ть передачи теплоты от одного теплоносителя к др. ч/э раздел-ю стенку. Интенсифик-я теплопередачи - согласно формуле - 2 способа - Т перепад темпер-р м/у теплоносит-ми. либо i термич-е сопр-е теплопередачи R. t° обусл-ны треб-ми тех. процесса, поэтому изм-тъ их обычно не удается. Термич-е сопр-е R. можно 1 разл. способами, возд-я на любую из составл-х r(,|, R,., Ro2 Уменьш-ть Ro - t ск-ть движ-я теплоносит. Терм-е сопр-е теплопров-ти Ri завис-т от мат-ла и толщины стенки. Существ-е влияние -уменьш-е наибольш. слагаемого - чаще всего R^ - оребрсние стенки - увелич площадь.

Теплоизоляц-е мат-лы - имеющие низкий коэф-т теплопров-ти >.<0,25 Вт/(м К). Назн-е • 11° на пов-ти труб и 4. потери тепла в окр. среду. При опред-х усл-х покр-е трубы теплоиэол. мат-м может приводить не к t. а к Т тепл. потерь, т.к. общее термич-е сопр-е слоя теплоизол-ии измен-ся по нелин-й завис-ти имеющей min. Роб^Р^Рсл^Р^ Rn. R2A - сопр-е теплоотдачи на внутр. и наружи, пов-ти теплоиэол-ии. Реял - сопр-е слоя теплоизол-ии Rciu = (1/2/X„)-2.3lg(d,/d2). R^l/as/da. R,a - от наружи, диаметра не зависит. Общее терм-е сопр-е имеет min при d=dq>. Продиффер-в Rotw по d; и приравняв в 0. Dq,=2-3L«^ci2. Сниж-е тепл. потерь будет лишь при d;>d,p - необходимо чтобы критич-й диаметр был не> наружи, диаметра самой трубы.

Билет22. 1.Основы теплофикации (ТЭЦ, оценка ее эффект-ти).

Комбинированную выработку эл. энерг и теплоты наз. теплофи­кацией. Использ-ся схемы ТЭЦ с турбинами с противодавлением В установках этого типа конденсатор вообще может отсут-ть. а отработавший в турбине пар напр-ся на пр-во, где он отдает тепло и конденсир-ся. Конденсат возвр-ся обратно для пит котлов, а давл на вых из турбины опр-ся потреб-ми пр-ва. Но на совр-х ТЭЦ получили распр-е не турбины с противодавл-м, теплофикационные турбины, с отборами пара. Они состоят из 2-х частей: часть Т давл. (ЧВД)- пар расшир-ся от Р, до Ротьорд. необходимого потребителю; и части i давл. (ЧНД) - где пар расшир-ся до давл. в конденсаторе. Реглируя соотнош-е м у. расходом пара в отборе, поступающем потребителю, и Ок-расходом пара в ЧНД. в конденсатор можно независимо менять и тепл. и эл. нагрузку турбины с промежут-м отбором. Для хар-ки экономичности работы ТЭЦ польэ-ся коэф. ислольз-я тепла - к :

отношение - полезной работы произаод-й в цикле и теплоты qr отданной внешн потреб-лю к кол-ву тепл-ты qr выделиашейя при сгорании топл-ва к^^з^^М+ОуВОн" (N- эл.энерг, Q- тепл. энерг.. В- расход топлива за час. Он"- низшая тепл. crop. раб. массы топл-ва).

2.Паровой котел и его осн. элементы. Котел состоит из топочной камеры, горизонтального газохода и опускной конвективной шахты. Рис на стенде. Пароподогреватель размещают в горизонтальном газоходе, т.к. t° продук-в сгорания =1000+1200°С После пароподогрев-ля t° газов 4. до 800+900°С. С целью испольэ тепл. уход-х газов в опускной шахте размещают. водолодогреватель. Эта компановка получила назв. "П"-обраэной. Различают паровые котлы: 1) с естеств. цирк-й (пит насос, экономайзер, барабан, иеобогр опускные трубы. коллектор, парообразов-е подъемные трубы, пароперегр-ль), 2) с принудит.цирк-й (тоже * насос): 3) прямоточные (пит. насос, ВЭ-экономайзер. НРЧ- нижн. радиац. часть, ПЗ- перех. зона. ВРЧ-верхн. радиац часть, ПП- паролодогр-ль).

23.АЭС. АТЭЦ, ACT. Исп-я сх 2-х конт.АТЭЦВ ядерном ректоре 1 выдел-ся некот кол-во тепл. Q Из реактора эта теплота отводится потоком теплоноителя в парогенератор 2 и передается рабочему телу т/д цикла, кот. аналог, циклу обычной паротурби­ной установки на насыщ. паре. Различают АТЭЦ, атомные конденсационные станции и атомные котельные. Они мб выполнены по одно, 2-х и 3-х контурным схемам. В одноконт-и сх. все оборуд и рабочее тело работают в радиационно акт. усл. =>Топастность зараж. В 2-х контурных сх. опастным явл только 1-й контур с теплоносителем, цирк-м ч.з. реактор. Во 2-м контуре и осн оборуд и подогреватель работают при отсут-ии радиационной активности, тах безоп-ть у 3-х контурной сх , но она дороже Кроме АТЭЦ строят также атомные котельные. атомные станции теплосабжения мощностью 860Гкал/ч Принципиальная тепл. сх. 3-х контурной ACT аналог-на 3-х конт-й АТЭЦ. Отличие в том. что 3-й контур это тепловая сеть из кот вода идет в жилые дома.