Расчет пароводяного цикла.
1). Определим с помощью iS – диаграммы и таблиц воды и водяного пара параметры P, V, T, i, U, S, Х для основных точек цикла.
Точка 1:
=
92 бар = 9200000 Па;
= 0,0357
;
= 515
;
= 3423
;
=
=
–
= 3423000 – 9200000
=
3083,7
;
= 1
Точка 2:
=
0,055 бар = 5500 Па;
= 20,35
;
= 34,6
;
= 2055,9
;
=
;
=
–
= 2055900 – 5500
20,35 = 1944
;
= 0,79
Точка 3:
=
= 0,055 бар;
= 0,001
;
=
= 34,6
;
= 144,9
;
= 0,5
=
–
= 144900 – 5500
0,001
= 144,9
;
= 0
Точка 4:
=
= 92 бар;
= 0,00117
;
=
= 215
;
= 922,91
;
= 0,5
=
–
= 922910 – 9200000
0,00117 = 912,15
;
= 0
Точка 5:
=
= 92 бар;
= 0,00142
;
= 304,93
;
= 1372,6
;
= 3,3
=
–
= 1372600 – 9200000
0,00142 = 1359,5
;
= 0
Точка 6:
=
;
= 0,01945
;
=
= 304,93
=
;
= 5,665
=
–
= 2740000 – 9200000
0,01945 = 2556,5
;
= 1
Таблица 2.1. Параметры пароводяного цикла
Точка/Параметры |
P, бар |
V, /кг |
t, |
|
|
,
|
X |
1 |
92 |
0,0357 |
515 |
3423 |
6,72 |
3083,7 |
1 |
2 |
0,055 |
20,35 |
34,6 |
2055,9 |
6,72 |
1944,5 |
0,79 |
3 |
0,055 |
0,001 |
34,6 |
144,9 |
0,5 |
144,9 |
0 |
4 |
92 |
0,00117 |
215 |
922,9 |
0,5 |
912,15 |
0 |
5 |
92 |
0,00142 |
304,93 |
1372,6 |
3,3 |
1359,5 |
0 |
6 |
92 |
0,01995 |
304,93 |
2740 |
5,665 |
2556,5 |
1 |
Процесс 1-2 : адиабатный
Δ
=
=
=
1139,2
;
Δ
=
= 2060 – 3423 =
=
-1363
;
Δ
=
= 6,72
6,7 = 0
;
= 0
;
= - Δ
= - 1139,2
Процесс 2-3 : изобарный
Δ
=
=144,9
1944
= -1799,1
;
Δ
=
= 144,9 – 2050,9 =
=
-1911
;
Δ
=
= 0,5 – 6,72 = -6,22
;
= Δ
=
=
144,9 – 2055,9 = - 1911,02
;
= P2,3·Δ
= 5500·(0,001
20,35) = - 111,92
Процесс 3-4 : адиабатный
Δ
=
=
912,15 – 144,9 = 767,25
;
Δ
=
= 922,91 – 177,9 =
=
778,01
;
Δ
=
= 0,5 – 0,5 = 0
;
= 0
;
= -Δ
=
= -767,25
Процесс 4-5 : изобарный
Δ
=
=
1359,5 – 912,15 = 447,35
;
Δ
=
= 1372,6 – 922,91 =
=
449,69
;
Δ
=
= 3,3 – 0,5 = 2,8
;
= 449,69
;
= P2,3·Δ
= 9200000·(0,00142
0,00117) = 2,3
Процесс 5-6 : изобарный
Δ
=
=
2556,5 – 1359,5 = 1197
;
Δ
=
= 2740 – 1372,6 =
=
1367,4
;
Δ
=
= 5,665 – 3,3 = 2,365
;
= Δ
=
=
=
2740 – 1372,6 = 1367,4
;
= P5,6·Δ
= 9200000 (0,01995 – 0,00142) =
= 170,476
Процесс 6-1 : изобарный
Δ
=
=
3083,7 – 2556,5 = 527,2
;
Δ
=
= 3423 – 2740 =
=
683
;
Δ
=
= 6,72 – 5,665 = 1,055
;
= Δ
=
=
=
3423 – 2740 = 683
;
= P6,1·Δ
= 9200000 (0,0357 – 0,01995) = 146,5
Таблица 2.2. Результаты расчета пароводяного цикла
Точка/Параметры |
Δ ,
|
Δ
|
Δ
|
q, |
l, |
1-2 |
-1139,2 |
-1363 |
0 |
0 |
1139,2 |
2-3 |
-1795,1 |
-1911,02 |
-6,22 |
-1911,02 |
-115,92 |
3-4 |
771,25 |
778,01 |
0 |
0 |
-771,25 |
4-5 |
447,35 |
449,7 |
2,8 |
449,7 |
2,3 |
5-6 |
1195,3 |
1367,4 |
2,365 |
1367,4 |
172,1 |
6-1 |
536,8 |
683 |
1,055 |
683 |
146,5 |
|
16,4 |
-0,01 |
0 |
589,03 |
577,7 |
2). Определим кратность газа m из уравнения теплового баланса газоводяного подогревателя.
m
=
m
=
=
= 49,7
3). Определим удельную полезную работу ( ) пароводяного цикла.
=
-
= = 1139,2
=
= -767,25
=
+
= 8,96 + 1906,75 = 1915,71
4). Определим теоретическое удельное количество теплоты ( ), полученное рабочим телом.
=
449,69
2050,4 = 2500,1
5). Определим теоретический к.п.д. парогазового цикла.
=
= 0,76 = 76 %
6). Определим термический к.п.д. парогазового цикла.
=
= 0,07 = 7 %
=
= 2050,4 + 17,7 = 2068,1
=
+
= 0 + 17,7
=
17,7
=
=
1367,4
683 = 2050,4
=
=
=
144,9 – 2055,9 = - 1911,02
Список литературы
Кириллин В.А. Техническая термодинамика: учебник для вузов / В.А. Кириллин, В.В. Сычев, А.Е. Шейндлин. — 5-е изд. — М.: Издательский дом МЭИ, 2008. — 496 с.
Теплоэнергетика и теплотехника: Общие вопросы: Справочная серия: В 4 кн. / под общ. ред. А.В. Клименко, В.М. Зорина. — 4-е изд. — М.: Издательский дом МЭИ, 2007 — 528 с.
Сборник задач по технической термодинамике: учебное пособие для студентов вузов / Т.Н. Андрианова, Б.В. Дзампов, В.Н. Зубарев, С.А. Ремезов, Н.Я. Филатов. — 5-е изд. — М.: Издательский дом МЭИ, 2006. — 356 с.
Ильин Р.А. Комплексная термодинамическая оценка эффективности теплоэнергетических установок: Учебно-научное пособие. - М.: МНИЭУ (МЭИ), УМО вузов РФ по образованию в области энергетики и электротехники; Тип. «Новая линия», г. Астрахань, 2011 – 80 с.
Александров А.А. Термодинамические основы циклов теплоэнергетических установок. Учебное пособие для вузов / Александров А.А. 2-е изд. — М.: Издательский дом МЭИ, 2006. — 158 c.
Александров А. А., Григорьев Б. А. Таблицы теплофизических свойств воды и водяного пара: Справочник. — М.: Издательский дом МЭИ, 2006. — 168 с.
Ильин Р.А, Ильин А.К. Примеры решений задач по технической термодинамике. Учебное пособие. – Астрахань: АГТУ, 2010. – 80 с.