Министерство Образования Республики Беларусь

Белорусский Государственный Университет Транспорта

Кафедра «Тепловозы и тепловые двигатели»

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА №2

ПО КУРСУ

«ТЕПЛОТЕХНИКА»

НА ТЕМУ

«РАСЧЕТ И АНАЛИЗ ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ЦИКЛА ПАРОСИЛОВОЙ УСТАНОВКИ»

Вариант № 30

Выполнил Проверил

Студент группы МС-31 преподаватель

Кипцевич А.А. Строков Е.А.

2009

Задание

Исходные данные

Начальные параметры пара:

давление, МПа 10

температура, 560

Параметры при вторичном перегреве:

давление, МПа 0,9

температура, 370

давление в конденсаторе, МПа 0,004

Необходимо определить:

1. удельную работу пара;

2. затраченную в цикле теплоту;

3. термодинамический КПД цикла ПТУ;

4. удельный расход пара в ПТУ;

5. влияние вторичного перегрева пара на работу ПТУ;

6. влияние начального давления на работу и КПД ПТУ с построением зависимости КПД от начального давления.

СОДЕРЖАНИЕ

Содержание ...............................................................................................2

Задание……................................................................................................3

Введение ....................................................................................................4

1. Удельная работа пара………………………………………...……....5

2. Затраченная в цикле теплота………………………………...…….....5

3. Термодинамический КПД цикла ПТУ……………………...…….....6

4. Удельный расход пара в ПТУ………………………………………..6

5. Влияние вторичного перегрева пара на работу ПТУ……………....6

6. Построением зависимости КПД от начального давления…….……7

Литература..................................................................................................8

Введение.

Покажем принципиальную схему паротурбинной установки (ПТУ) с вторичным перегревом пара.

Рисунок 1 – Принципиальная схема ПТУ с вторичным перегревом пара.

Пар из парового котла (ПК) поступает в пароперегреватель (ПП), затем направляется в часть высокого давления (ЧВД) турбины. Из ЧВД пар попадает во вторичный пароперегреватель (ВП), после чего расширяется в части низкого давления (ЧНД) турбины. Из ЧНД отработанный пар направляется конденсатор (К), где охлаждается водой и конденсируется. Образовавшийся конденсат питательным насосом (ПН) подается в ПК и цикл повторяется.

Рис. 2 – Цикл ПТУ с вторичным перегревом пара в T-s – диаграмме

1. Работа пара в ПТУ с вторичным перегревом.

Удельная работа пара в ЧВД турбины (до вторичного перегрева)

;

где , - энтальпии пара соответственно на входе и выходе ЧВД турбины.

Удельная работа пара в ЧНД турбины (после вторичного перегрева)

,

где , - энтальпии пара соответственно на входе и выходе ЧНД турбины.

Суммарная удельная работа пара в турбине

.

2. Затраченная в цикле теплота.

Теплота, подведенная в паровом котле и пароперегревателе

.

Энтальпия конденсата

,

где - удельная теплоемкость воды,;

- температура конденсата при давлении .

,

.

Теплота, подведенная при вторичном перегреве,

.

Количество затраченной в цикле теплоты

.

3. Термодинамический КПД.

При практических расчетах удельной работой обычно пренебрегают из-за того, что удельный объем воды мал по сравнению с объемом пара. Поэтому термический КПД определяется по приближенной формуле

4. Удельный расход пара.

Теоретический удельный расход пара в килограммах на 1 МДж

5. Влияние вторичного перегрева пара на работу ПТУ.

Цикл ПТУ с вторичным перегревом позволяет не только избежать повышенной влажности пара в конце расширения, которая снижает внутренний относительный КПД турбины и вызывает эрозию лопаток турбин, но и повысить термический КПД цикла за счет повышения средней температуры подвода теплоты.

Уменьшение влажности пара на выходе его из турбины вследствие введения вторичного перегрева

,

где - степень сухости пара на выходе из турбины соответственно без вторичного перегрева и с использованием вторичного перегрева.

Улучшение термического КПД ПТУ при применении вторичного перегрева пара

,

где - термический КПД при отсутствии вторичного перегрева,

,

где - энтальпия пара на выходе из турбины без вторичного перегрева.

.

6. Построение зависимости КПД от начальной температуры.

По выше приведенным формулам производим расчет КПД для различных значений начального давления.

Таблица 1- Координаты точек зависимости

	300	350	400	450	500
	0,58997	0,60188	0,60839	0,6288	0,6274

График зависимости

Вывод: Как видно из графика функций , при увеличении температуры , растёт термический КПД .

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Расчетно-графические работы по теплотехники/Методические указания. Часть 1. Гомель: БелИИЖТ, 1986. 31с.

2. О.М. Рабинович. Сборник задач по технической термодинамике. М.: Машиностроение, 1973. 342с.

3. Теплотехника/ Под ред. А.П. Баскакова. М.: Высшая школа, 1991. 250с.