Определяем параметр пара в изобарном отводе 2-3.
Параметры в точке 3
Так как процесс изобарный, то
Т.к. в процессе конденсации пара 2-3 , в области влажного пара, процесс является одновременно и изотермическим, то
Степень сухости пара:
- состояние кипящей жидкости
Из табл.3 ([2], стр. 88) определим объем для кипящей жидкости:
Так же определим энтальпию для кипящей жидкости:
Так же определим энтропию для кипящей жидкости:
Удельная термодинамическая работа определяется в изобарном процессе по уравнению:
Удельная потенциальная работа в изобарном процессе равна
Количество теплоты, отводимое при охлаждении. В изобарном процессе определяется из уравнения первого начала термодинамики
Т.к , то
Изменение энтропии в процессе 2-3:
Изменение внутренней энергии:
3.Определяем параметры в адиабатном сжатие воды в насосе 3-4. Параметры в точке 4.
Степень сухости пара:
- состояние кипящей жидкости
Изменение энтропии в процессе 3-4:
Потенциальная работа определяется, как работа изменения давления:
Т.к. процесс адиабатный, то
Откуда
Внутренняя энергия:
Изменение внутренней энергии в процессе:
Удельная термодинамическая работа
т.к (адиабатное расширение), то
4.Определеям параметры в изобарном процессе повышения температуры воды до температуры кипения 4-5.
Параметр в точке 5.
Степень сухости пара:
- состояние кипящей жидкости
Далее определяем:
Внутренняя энергия:
5.Определяем параметры в изобарно–изотермическом процессе парообразования 5-6.
Параметры в точке 6.
Степень сухости пара:
- состояние сухого насыщенного пара
Далее по диаграмме H-S для водяного пара и определим:
Внутренняя энергия:
Процесс 6-1 – процесс перегрева пара.
Определим функций состояния в процессе 4-1.
Удельное количество подводимой теплоты
Удельная термодинамическая работа расширения
Изменение удельной внутренней энергии
Изменение энтропии в процессе:
Теплоту
,подведенную
в процессах 4-5-6-1 определю по изменению
энтальпии:
Отвод теплоты в конденсаторе:
Работа, совершенная паром в турбине при адиабатном расширении определяется величиной располагаемого теплового перепада:
Работа, затраченная на сжатие в насосе:
Полученная работа в цикле:
Термический КПД цикла Ренкина:
Теоретический удельный расход пара, необходимый для выработки 1 кВтч электроэнергии:
Теоретический удельный расход тепла, необходимый для выработки 1 кВтч электроэнергии:
Расходы пара D и теплоты Q при заданной мощности паросиловой установки N.
.
Расчет для паросиловой установки с двойным перегревом пара.
Для определения термического КПД цикла с промежуточным перегревом достаточно определить значения удельной энтальпии в точках 1’, 1” и 2”.
1.Параметры пара в точке 1’.
После предварительного адиабатного
расширения (
),
определяются по диаграмме “h-s” на
пересечении адиабаты из т.1 с изобарой
,
следовательно
2.Параметры пара в точке 1’’.
Вторично пар перегревают при постоянном давлении до температуры
3. Параметры пара в точке 2:
Т.к процесс адиабатный, то
,
то параметры определяются по диаграмме
на пересечении адиабаты из т.1” с изобарой
.
В этой точке получается перегретый пар
, в отличии от исходного варианта, где
на выходе из турбины был влажный
насыщенный пар
4.Отсюда термический КПД цикла с промежуточным перегревом
Найдем работу цикла и подведенную теплоту аналогично расчетам по исходному варианту
Для цикла с промежуточным перегревом увеличился термический КПД и улучшились условия работы турбины.
5.Расходы пара и теплоты в паросиловой установке с вторичным перегревом определяются по исходному варианту:
Сравнение рассчитанных результатов представлена в сводной таблице.