Сравнить термический КПД трех паросиловых установок, работающих по циклу Ренкина при начальном P1 и конечном P2 давлении.

25 июля 2024
Теплоэнергетика и теплотехника

Условие:

Сравнить термический КПД трех паросиловых установок, работающих по циклу Ренкина при начальном P₁ и конечном P₂ давлении.

Первая установка работает на перегретом паре с температурой перегрева t₁, вторая – на сухом насыщенном паре, третья – на влажном паре со степенью сухости x.

Изобразить циклы трех установок в T, s-диаграмме, показать процесс адиабатного расширения в турбине в h, s-диаграмме.

Для каждого случая определить:

количество тепла, полученное рабочим телом от дымовых газов;
количество тепла, отданное отработанным паром в конденсаторе охлаждающей воде;
энтальпию конденсата, поступающего в котел;
термический КПД.

Сделать выводы на основании результатов решения задачи.

Исходные данные: Р₁ = 3 МПа, t₁= 425ºС, Р₂ = 4 кПа, х = 0,8

Решение:

Дано:

Р₁ = 3 МПа

t₁= 425С

Р₂ = 4 кПа

х = 0,8

Процесс 1

Перегретый пар с параметрами Р = 3 МПа и t₁= 425С поступает в турбину (точка 1, рис. 2) По диаграмме h-s находим для точки 1:

h₁=3288,3 кДж/кг, s₁ = 7,0059 кДж/(кг К), Далее пар расширяется по адиабате (линия 1-2) до давления Р₂ = 3 кПа при постоянной энтропии s₁ = s₃ = 7,0059 кДж/(кг К), совершая при этом полезную работу.

Энтальпия пара в точке 2:

h₂=2139,4 кДж/кг. Рабочий цикл пара показан на диаграмме Т-s (рис. 3а), на рис 3б показан процесс 1-2 расширения пара по адиабате на диаграмме h-s.