Розрахунок теплової частини ТЕЦ (Dodatok)

Посмотреть архив целиком

  • Додаток

    Задача № 1. (№ 1, стор. 45).

    Газ – повітря з початковою температурою t1 = 27С стискається в одноступеневому поршневому компресорі від тиску р1 = 0,1 МПа до тиску р2. Стиск може відбуватися по ізотермі, адіабаті та політропі з покажчиком політропи n. Визначити для кожного з трьох процесів стиску кінцеву температуру газу t2, відведену від газу теплоту Q, кВт, та теоретичну потужність компресора, якщо його паропродуктивність G. Подати зведену таблицю. Дані, необхідні для розв’язку задачі, вибрати з таблиці 13. Розрахунок вести без врахування залежності теплоємності від температури.


    варіанту

    t1, С

    N

    G, кг/год

    р1, МПа

    Р2, МПа

    48

    27

    1,33

    700

    0,1

    0,95


    T2, Q, N – ?

    Розв’язок:

    1). Ізотермічний процес. t1 = t2 = 27C; U = 0;

    Вт;

    Потужність приводу:

    Вт.

    2). Адіабатичний процес.

    ; kповітря = 1,4; q = 0.

    K;

    кВт.

    3). Політропний процес. ;

    K;

    Вт;

    Вт.

    Зведена таблиця:


    Процес

    Т2, К

    q

    U

    l

    S

    Nпр, кВт

    кДж/кг

    Ізотерм.

    300

    193,836

    0

    193,836

    0,65

    37,69

    Адіабат.

    570,78

    0

    194,29

    272

    0

    52,9

    Політроп.

    524,46

    96,6

    161,05

    259,63

    0,24

    50,5

    Задача №2, (№4, стор. 47).

    Визначити поверхню нагріву рекуперативного газоповітряного теплообмінника при прямоточній та протиточній схемах руху теплоносіїв, якщо об’ємна витрата повітря, що нагрівається при нормальних умовах Vн, середній коефіцієнт теплопередачі від продуктів згоряння до повітря К, початкові і кінцеві температури продуктів згоряння та повітря відповідно t'1, t''1, t'2, t''2. дані необхідні для вирішення задачі, вибрати з табл. 16.


    варіанту

    VH, м3/год

    K, Вт/(м2К)

    t'1C

    t''1C

    t'2C

    t''2C

    48

    9000

    26

    700

    500

    10

    400


    Розв’язок:

    Поверхня нагріву, м2:

    Масова витрата повітря:

    Теплоємність повітря: Срп = 1,03 кДж/кг;

    Потік тепла від газу до повітря:

    Q = Cpпmпtп = 1,031,93(400 – 10) = 775,281 кВт;

    Середня логарифмічна різниця температур:

    а). Прямоток:

    а). Протиток:

    Задача № 3. (№1, стор. 48).

    Задано паливо та паропродуктивність котельного агрегату D. Визначити склад робочої маси палива та його найменшу теплоту згоряння, спосіб спалення палива, тип топки, значення коефіцієнта надлишку повітря в топці т та на виході з котлоагрегату ух по величині присоса повітря по газовому тракту (); знайти необхідну кількість повітря для згоряння 1 кг (1 м3) палива і об’єми продуктів згоряння при ух, а також ентальпію газів при заданній температурі tух. Вихідні дані, необхідні для розв’язку задачі, прийняти з табл. 17.

    Вказівка. Елементарний склад і нижча теплота згоряння палива, а також рекомендації щодо вибору топки і коефіцієнта надлишку повітря в топці приведені в додатках 5–8 методичних вказівок.


    варіанту

    Вид палива

    D, т/год

    

    tух, C

    48

    Челябінське вугілля Б3 (буре)

    160

    0,15

    130


    Розв’язок:

    WP = 18; AP = 29,5; SP = 1; CP = 37,3; HP = 2,8;

    NP = 0,9; OP = 10,5; =13,9 МДж/кг.

    Тип топки – шахтно–млинова.

    Коефіцієнт надлишку повітря в топці: Т = 1,25.

    Коефіцієнт надлишку повітря за котлом:

     = Т +  = 1,25 + 0,15 = 1,4.

    Теоретична кількість повітря:

    V0 = 0,089CP + 0,265HP + 0,033(SP – OP) =

    = 0,08937,3 + 0,2652,8 + 0,033(1 – 10,5) = 3,75 м3/кг;

    Об’єм надлишкового повітря:

    V = ( – 1)V0 = (1,4 – 1)3,75 = 1,5 м3/кг;

    Теоретичний об’єм трьохатомних газів:

    VRO2 = 0,0186(CP + 0,375SP) = 0,0186(37,3 + 0,3751) = 0,701 м3/кг;

    Теоретичний об’єм двохатомних газів:

    VR2 = 0,79V0 + 0,008NP = 0,793,75 + 0,0080,9 = 2,97 м3/кг;

    Дійсний об’єм сухих газів:

    Vсг = VRO2 + VR2 + V = 0,701 + 2,97 + 1,5 = 5,171 м3/кг;

    Теоретичний об’єм водяної пари:

    VH2O = 0,0124(9HP + WP) + 0,0161 V0 =

    = 0,0124(92,8 + 18) + 0,01613,75 = 0,596 м3/кг;

    Загальний об’єм газів:

    V = Vсг + VH2O = 5,171 + 0,596 = 5,767 м3/кг;

    Ентальпія газів:

    Iух = [(ViCi)]tух = (VRO2CRO2 + VR2CR2 + VH2OCH2O + VCB)tух.

    Об’ємна теплоємність сухих газів, водяної пари та повітря при

    tух = 130C, кДж/(м3гр): CRO2 = 1,8; CR2 = 1,3; CH2O = 1,52; CB=1,3.

    Iух = (0,7011,8 + 2,971,3 + 0,5961,52 + 1,51,3)130 = 1037,2 кДж/кг.

    Задача №4. (№2, стор. 46).

    Водяний пар з початковим тиском р1 = 3 МПа та ступенем сухості х1 = 0,95 надходить в пароперегрівач, де його температура підвищується на t; після перегрівача пар ізотропно розширюється в турбіні до тиску р2. Визначити (по hs – діаграмі) кількість теплоти (на 1 кг пара), підведеної до нього в пароперегрівачі, роботу циклу Ренкіна та ступінь сухості пара х2 в кінці розширення. Визначити також термічний ККД циклу. Визначити роботу циклу і кінцеву ступінь сухості, якщо після пароперегрівача пар дроселюється до тиску р1’. Дані, необхідні для вирішення задачі, вибрати з таблиці 14.


    t, C

    p2, кПа

    p1’, МПа

    235

    3,0

    0,50


    Розв’язок:






    і0 = 2635 кДж/кг; t1’ = 140C;

    tпп = t1’ + t = 140 + 235 = 375C;

    iпп = 3240 кДж/кг;

    qпп = iпп – i0 = 3240 – 2635 = 605 кДж/кг;

    x2 = 0,912; iK = 2340 кДж/кг;

    l = iпп – iK = 3240 – 2340 = 900 кДж/кг;

    tK’ = 24C;

    iK’ = CPBtK’ = 4,224 = 100,8 кДж/кг;

    q = iпп – iK’ = 3240 – 100,8 = 3139,2 кДж/кг;

    у = l /q = 900 /3139,2 = 0,29.

    Pдр = 0,5 МПа; iKдр = 2300 кДж/кг; х2др = 0,9.

    lдр = iпп – iКдр = 3240 – 2300 = 940 кДж/кг.

    Задача № 5. (№4, стор. 50).

    Визначити діаметр циліндру і ход поршня чотирьохтактного .ДВЗ по відомим значенням ефективної потужності, середнього індикаторного тиску, механічного ККД, кількості обертів двигуна і відношення. Розрахувати годинну і ефективну питому витрату палива, якщо індикаторний ККД двигуна , а нижча теплота згоряння МДж/кг. Вихідні дані, необхідні для розв’язку задачі, наведені в таблиці.


    варіанту

    Ne, кВт

    N, об/хв

    pi, кПа

    z

    i

    м

    S/D

    48

    100

    2100

    600

    4

    0,38

    0,81

    0,95


    Розв’язок:

    Робочий об’єм циліндра: