Основные операции паросилового цикла Ренкина
Установки паросилового термодинамического цикла. Технологическая схема паросиловой установки для производства электроэнергии. Процессы испарения жидкости при высоком давлении, расширения пара и его конденсации, увеличения давления до начального значения.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | контрольная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 09.10.2010 |
Размер файла | 50,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Вопрос. Паросиловой цикл Ренкина, схемы установки. Изображение в Р, v -и T,s -диаграммах
Цикл Ренкина - теоретический термодинамический цикл паровой машины, состоящий из четырех основный операций:
-1- испарения жидкости при высоком давлении;
-2- расширения пара;
-3- конденсации пара;
-4- увеличения давления жидкости до начального значения.
На рис. 1 представлена технологическая схема паросиловой установки для производства электроэнергии.
Пар большого давления и температуры подается в сопловые аппараты турбины, где происходит превращение потенциальной энергии пара в кинетическую энергию потока пара (скорость потока - сверхзвуковая). Кинетическая энергия сверхзвукового потока превращается на лопатках турбины в кинетическую энергию вращения колеса турбины и в работу производства электроэнергии.
На рис. 1 показана одна турбина, на самом деле турбина имеет несколько ступеней расширения пара.
После турбины пар направляется в конденсатор. Это обычный теплообменник, внутри труб проходит охлаждающая вода, снаружи - водяной пар, который конденсируется, вода становится жидкой.
Рис. 1. Принципиальная технологическая схема паросиловой установки.
Эта вода поступает в питательный насос, где происходит увеличение давления до номинальной (проектной) величины.
Далее вода с высоким давлением направляется в котельный агрегат (на рис. 1 он обведен штриховой линией). В этом агрегате вода сначала нагревается до температуры кипения от дымовых газов из топки котла, затем поступает в кипятильные трубы, где происходит фазовое превращение вплоть до состояния сухого насыщенного пара (см. т. 5 на рис. 6.3).
Наконец, сухой насыщенный пар идет в пароперегреватель, обогреваемый топочными дымовыми газами из топки. Состояние пара на выходе из пароперегревателя характеризуется точкой 1. Так замыкается цикл. Этот цикл паросиловой установки предложил немецкий инженер Ренкин, и потому его и назвали циклом Ренкина.
Рассмотрим цикл Ренкина на трех термодинамических диаграммах p - v, T - s, h - s (см. рис. 2).
Нумерация точек совпадает с нумерацией на рис. 1. Процесс 1 - 2 - расширение пара в соплах турбины; 2 - 3 - процесс конденсации пара; 3 - 4 - процесс в питательном насосе;4 - 5 - процесс нагрева воды и ее кипение; 5 - 1 - процесс перегрева пара. Заштрихованы те области диаграмм, площадь которых численно равна работе и теплоте за цикл, причем qц = wц.
Рис. 2. Цикл Ренкина на термодинамических диаграммах
Из технологической схемы на рис. 1 и диаграммы Т - s на рис. 2 следует, что теплота подводится к рабочему телу в процессах 4 - 5 - 1, у которых ds > 0. И эти процессы характеризуются инвариантом p1 = const. Поэтому подводимая в цикле Ренкина теплота qподв равна:
qподв = h1 - h4. Дж. (6.2)
Теплота отводится от рабочего тела в процессе 2 - 3 (ds < 0) и этот процесс тоже p2 = const. Поэтому
qотв = h2 - h3. Дж. (1)
Разность между подведенной теплотой и отведенной представляет собой теплоту цикла qц, превращенную в работу wц
wц = qц = (h1 - h4) - (h2 - h3) = (h1 - h2) - (h4 - h3).
Разность энтальпии воды до питательного насоса (точка 3) и после (точка 4) ничтожно мала. В связи с этим
wц = qц = h1 - h2. (2)
Термический коэффициент полезного действия цикла Ренкина (а это отношение «пользы», т.е. wц, к «затратам», т.е qподв) равен
зt = (h1 - h2)/(h1 - h4). (3)
Рис. 3. Иллюстрация причины малого КПД цикла Ренкина по сравнению с циклом Карно. Потери работы - заштрихованная площадь. Нумерация точек совпадает с нумерацией на рис. 1 и 2.
Подобные документы
Расчет эффективности работы паросилового цикла Ренкина. Определение параметров состояния рабочего тела в различных точках цикла. Оценка потери энергии и работоспособности в реальных процесса рабочего тела. Эксергетический анализ исследуемого цикла.
реферат [180,6 K], добавлен 21.07.2014Содержание и основные этапы теоретического цикла Карно, Ренкина. с промперегревом. Влияние повышения давления на влажность в последней ступени. Определение эффективности теплоэлектрической установки. Пути совершенствования термодинамического цикла.
презентация [2,8 M], добавлен 08.02.2014Основной теоретический цикл расширения водяного пара в турбине. Анализ влияния начальных и конечных параметров рабочего тела на термодинамическую эффективность паросиловой установки. Выводы об эффективности работы рассчитываемой паросиловой установки.
курсовая работа [225,9 K], добавлен 23.02.2015Проектирование цикла тепловых электрических станций: паросиловой цикл Ренкина, анализ процесса трансформации. Регенеративный цикл паротурбинной установки, техническая термодинамика и теплопередача, установки со вторичным перегреванием пара, цикл Карно.
курсовая работа [360,0 K], добавлен 12.06.2011Задачи и их решения по теме: процессы истечения водяного пара. Дросселирование пара под определенным давлением. Прямой цикл – цикл теплового двигателя. Нагревание и охлаждение. Паротурбинные установки. Холодильные циклы. Эффективность цикла Ренкина.
реферат [176,7 K], добавлен 25.01.2009Определение конечного давления и объема смеси, величины работы и теплоты, участвующих в процессах термодинамики. Анализ КПД цикла Карно. Схема паросиловой установки, описание ее работы. Расчет массового расхода аммиака и мощности привода компрессора.
контрольная работа [198,2 K], добавлен 16.11.2010- Расчет параметров теплоэнергетической установки с промежуточным перегревом пара и регенерацией тепла
Параметры рабочего тела во всех характерных точках идеального цикла. Определение КПД идеального цикла Ренкина. Энергетические параметры для всех процессов, составляющих реальный цикл. Уравнение эксергетического баланса. Цикл с регенеративным отводом.
курсовая работа [733,4 K], добавлен 04.11.2013 Нахождение параметров для основных точек цикла газотурбинной установки, который состоит из четырех процессов, определяемых по показателю политропы. Определение работы газа за цикл и среднециклового давления. Построение в масштабе цикла в координатах.
контрольная работа [27,4 K], добавлен 12.09.2010Технология суперсверхкритического давления. Циклы Карно и Ренкина с промперегревом. Влияние повышения давления на влажность в последней ступени. Определение эффективности теплоэнергетических установок. Пути совершенствования термодинамического цикла.
презентация [1,7 M], добавлен 27.10.2013Характеристика паротурбинной установки как основного оборудования современных тепловых и атомных электростанций. Ее термодинамический цикл, процессы, происходящие в ходе работы. Пути увеличения КПД цикла ПТУ. Перспективы паротурбостроения в России.
реферат [1,3 M], добавлен 29.01.2012