Сравнить термический к.п.д. циклов Ренкина для двух установок. Первая работает на сверхкритических параметрах пара: p1 = 300 ата, t1 = 650 (С, вторая при давлении p′1 = 140 ата и температуре t′1 = 450 (С. Давление p2 в конденсаторе в обоих случаях равно

Для решения задачи, давайте сначала определим термический коэффициент полезного действия (к.п.д.) циклов Ренкина для обеих установок.

Шаг 1: Определение термического к.п.д. для первой установки

Для установки с сверхкритическими параметрами пара (p1 = 300 ата, t1 = 650 °C):

1. Переводим параметры в абсолютные значения:
- Давление p1 = 300 ата = 300 * 1.01325 = 303975 кПа
- Температура t1 = 650 °C = 650 + 273.15 = 923.15 K
- Давление p2 = 0.035 ата = 0.035 * 1.01325 = 35.485 кПа
- Температура конденсации (t2) можно определить по таблицам насыщенных паров, но для упрощения примем t2 = 30 °C = 303.15 K.

2. Определяем термичес...: \[ \eta2}{t_1} = 1 - \frac{303.15}{923.15} \approx 0.671 \] Для установки с параметрами (p′1 = 140 ата, t′1 = 450 °C): 1. : - Давление p′1 = 140 ата = 140 * 1.01325 = 141.855 кПа - Температура t′1 = 450 °C = 450 + 273.15 = 723.15 K 2. : \[ \eta2}{t′_1} = 1 - \frac{303.15}{723.15} \approx 0.58 \] Теперь учитываем к.п.д. котельной установки (К = 0.86): 1. : - Для первой установки: \[ \eta1 \cdot K = 0.671 \cdot 0.86 \approx 0.576 \] - Для второй установки: \[ \eta2 \cdot K = 0.58 \cdot 0.86 \approx 0.498 \] 1. : - Мощность P = 100000 кВт = 100 МВт. 2. : - Для первой установки: \[ Q{thermal1}} = \frac{100}{0.576} \approx 173.61 МВт \] - Для второй установки: \[ Q{thermal2}} = \frac{100}{0.498} \approx 200.80 МВт \] 3. : - Для первой установки: \[ m1}{Q_{НР}} = \frac{173.61 \times 1000}{10000} \approx 17.36 кг/ч \] - Для второй установки: \[ m2}{Q_{НР}} = \frac{200.80 \times 1000}{10000} \approx 20.08 кг/ч \] 4. : \[ \Delta m = m1 = 20.08 - 17.36 \approx 2.72 кг/ч \] - За сутки (24 часа): \[ \Delta m_{суточная} = 2.72 \times 24 \approx 65.28 кг \] Суточная экономия топлива в установке со сверхкритическими параметрами пара по сравнению со второй установкой составляет примерно 65.28 кг.