Смекни!
smekni.com

Методические указания и задания к выполнению контрольных работ для студентов инженерного факультета по специальностям 110301 и 110304 г. Вологда-Молочное 2011 г (стр. 10 из 17)

Литература: [2], с. 282—288, 292—324.

Вопросы для самопроверки

1. Какие процессы протекают в современном котельном агрегате при пре­вращении в нем воды в перегретый пар? 2. В чем физическая сущность есте­ственной циркуляции? что такое кратность циркуляции? 3. Из каких основ­ных элементов состоит котельный агрегат? 4. Что называют паропроизводи-тельностыо котла и поверхностью нагрева? 5. Какие существуют типы паро­перегревателей и водяных экономайзеров? 6. Чем обеспечивается естественная и искусственная тяга в газовоздушном тракте котлоагрегата? 7. Почему сырая вода без обработки непригодна для питания паровых котлов? 8. При каких условиях возникает образование накипи в паровых котлах и каковы пути предотвращения этого вредного явления? 9.. В чем сущность процесса сепа­рации пара в паровом котле? 10. Каково назначение продувки паровых кот­лов? что такое периодическая и непрерывная продувка? 11. Из каких статей составляется тепловой баланс котельного агрегата? 12. Чем характеризуется экономичность котельного агрегата? 13. Перечислите арматуру паровых кот­лов. Для чего она предназначена? 14. Каковы основные правила Гостехнад­зора и техники безопасности при эксплуатации котлоагрегатов?

3.3 ПАРОВЫЕ И ГАЗОВЫЕ ТУРБИНЫ

3.3.1 Паровые турбины

Программа

Схема устройства и принцип работы турбины. Преобразование энергии в сопловом аппарате и на лопатках турбины. Активный и реактивный прин­ципы работы потока пара в ступени. Многоступенчатые турбины. Тепловые потери. Коэффициенты полезного действия и тепловые потери. Регулирование мощности паровых турбин. Типы паровых турбин: конденсационные турбины без регулируемых отборов пара и с регулируемыми отборами пара, турбины с противодавлением. Конденсационные устройства турбин. Тепловой баланс конденсатора.

Методические указания

Паровые турбины получили широкое распространение благодаря ряду су­щественных преимуществ перед другими тепловыми двигателями и прежде всего благодаря высокой экономичности, надежности и возможности получе­ния больших мощностей в одном агрегате.

Уяснить принцип действия турбины. Превращение тепловой энергии пара в механическую работу в турбине осуществляется в два этапа: сначала по­тенциальная энергия пара преобразуется в кинетическую при истечении пара из сопл, а затем кинетическая энергия потока пара на рабочих лопатках преобразуется в механическую работу вращения вала турбины. Изучить осо­бенности процессов превращения тепловой энергии в механическую работу в активной и реактивной ступенях, а также в ступени скорости, используя для этого ts-диаграмму. Разобрать устройство многоступенчатых турбин и по­рядок расположения в них различных ступеней. Эффективность работы тур­бины зависит от величины тепловых потерь в ней, поэтому необходимо учи­тывать и потери, возникающие в турбине. Уметь определять коэффициенты полезного действия турбины, ее мощность и расход пара на турбину. При рассмотрении конструкции турбин обратить внимание на то, как в многосту­пенчатых турбинах происходит отбор пара из промежуточных ступеней. Ком­бинированная выработка тепловой и электрической энергии, как известно, зна­чительно повышает коэффициент использования теплоты. Обратить особое вни­мание на теплофикационные турбины, т. е. конденсационные турбины с регу­лируемыми отборами пара и турбины с противодавлением.

Для нормальной работы турбины большое значение имеет регулирование ее мощности, поэтому необходимо уделить должное внимание рассмотрению основных способов регулирования мощности турбин А. Поскольку все конден­сационные турбины снабжены установками, обеспечивающими конденсацию от­работавшего в турбине пара и создание глубокого вакуума за турбиной, необ­ходимо ознакомиться с устройством и принципом действия поверхностных кон­денсаторов, применяемых в паротурбинных установках.

Литература: [2], с. 327—330, 340—350, 357—366.

Вопросы для самопроверки

1. Как осуществляется преобразование тепловой энергии пара в механи­ческую работу" в паровых турбинах? 2. В чем разница между активной и ре­активной ступенями турбины? 3. Почему современные паровые турбины выпу­скают многоступенчатыми? 4. Чем отличаются профили лопаток активной и ре­активной ступеней? 5. Что называют степенью реактивности ступени и как она определяется? 6. Как определяется действительная скорость истечения пара из сопл? 7. Какими коэффициентами полезного действия характеризуется ра­бота паровой турбины? 8. Что называют эффективной мощностью турбины и как она определяется? 9. Для чего осуществляется регулирование мощности паровых турбин? 10. По каким признакам классифицируются паровые турби­ны? 11. Какие турбины называют конденсационными и теплофикационными? 12. Какие существуют типы конденсаторов? почему в современных паровых турбинах устанавливают конденсаторы поверхностного типа?

Тема 2. Газовые турбины и газотурбинные установки (ГТУ)

Схемы устройства и принцип работы газовой турбины и ГТУ. Тепловые потерн, коэффициенты полезного действия, мощность и расход топлива ГТУ. Регенерация теплоты отработавших газов. Современные конструкции ГТУ. Технико-экономические показатели ГТУ.

Методические указания

Газотурбинные установки, получающие все более широкое распространение в энергетике, имеют ряд существенных преимуществ перед паротурбинными установками благодаря малой массе, компактности и простоте в обслужи­вании.

Разобрать схему простейшей газотурбинной установки с непрерывным сго­ранием при постоянном давлении, действительный цикл этой установки, коэф­фициенты полезного действия и способы повышения ее экономичности. Эффек­тивность работы ГТУ зависит от величины тепловых потерь в газовой тур­бине, компрессоре и камере сгорания, поэтому необходимо разобраться с потерями, возникающими в ГТУ. Нужно уметь определить коэффициент полез­ного действия ГТУ, ее мощность и расход топлива. Ознакомиться с конструк­циями газовых турбин и ГТУ, используемых в народном хозяйстве.

Литература: [2], с. 370—374.

Вопросы для самопроверки

1. Как осуществляется преобразование тепловой энергии в механическую работу в газовых турбинах? 2. Какими тепловыми потерями оценивается внут­ренний к. п. д. ГТУ? 3. Как определяется удельный эффективный расход топ­лива и удельный расход воздуха ГТУ? 4. Что называется степенью регенера­ции и как она определяется? 5. Перечислите способы повышения экономич­ности ГТУ. 6. Как определяется внутренний к. п. д. ГТУ с регенерацией теп­лоты? 7. Какие преимущества и недостатки ГТУ по сравнению с паротурбин­ной установкой?

РАЗДЕЛ HV. КОМПРЕССОРНЫЕ УСТАНОВКИ

Тема 1. Поршневые компрессоры, вентиляторы и турбогенераторы

Устройство и работа поршневого компрессора. Определение производитель­ности и мощности поршневого компрессора. Объемный коэффициент компрес­сора. Коэффициент подачи компрессора. Коэффициенты полезного действия. Многоступенчатые компрессоры. Принцип действия центробежных и осевых вентиляторов. Производительность, к. п. д. и мощность вентилятора. Класси­фикация вентиляторов. Многоступенчатые центробежные и осевые машины. Процессы сжатия в турбокомпрессорах. Коэффициенты полезного действия и за­трата мощности на привод компрессора. Классификация турбокомпрессоров.. Технико-экономические показатели.

Методические указания

Применение различных типов компрессоров (поршневых, центробежных, осевых и др.) обусловливается двумя различными факторами, которые не уда­ется совместить ни в одном из типов, а именно производительностью и сте­пенью повышения давления в ступени. Основное назначение компрессора <— сжатие, а вентилятора — перемещение газа, поэтому они работают при раз­личных давлениях. Ознакомиться с рабочими процессами и конструкцией ре­альных машин. В процессе изучения устройства и работы реального поршне­вого компрессора следует уяснить различие между теоретическими и действи­тельными процессами. Необходимо знать методы определения производитель­ности, мощности и коэффициентов полезного действия компрессора.

Рассмотреть устройство и принцип действия центробежных и осевых вен­тиляторов, а также влияние формы лопаток колеса центробежного вентиля­тора на его характеристики. Нужно уметь определять напор, коэффициенты полезного действия и мощность вентилятора. Рассматривая устройство и рабо­ту турбокомпрессоров, обратить внимание на особенность сжатия в них воз­духа. Необходимо уметь находить затраты мощности на привод компрессоров и коэффициенты полезного действия турбокомпрессоров. Ознакомиться с харак­теристиками турбогенераторов.

Литература: [2], с. 385—391, 396—408.

Вопросы для самопроверки