Техническая термодинамика (стр. 2 из 2)
Температура кипящей воды при Р2=70 кПа t’2=90 ºС.
Принимая теплоемкость воды Св=4,19 кДж/(кг·ºС), найдем энтальпию кипящей воды i’2=Cв·t´2=4,19·90=377,1 кДж/кг.
Конечная степень сухости пара χ2=0,89.
Располагаемый теплоперепад
Термический КПД цикла Ренкина
Удельный расход пара
Вариант №2
Из is-диаграммы i1=3351 кДж/кг; i2=1975 кДж/кг; t´Н2 =10 ºС, Св=4,19 кДж/(кг·ºС), поэтому энтальпия кипящей воды i’2=10·4,19=41,9 кДж/кг. Следовательно,
Вывод: Применение пара высоких начальных параметров и низкого конечного давления приводит к повышению термического КПД цикла Ренкина и снижению удельного расхода пара на единицу работы.
Схему простейшей паросиловой установки можно увидеть на рисунке 3. Она включает в себя паровой котел, паровой двигатель, конденсатор и насос.
Паровой котел представляет собой устройство, в котором производится сжигание топлива, и теплота образующихся газообразных продуктов сжигания используется для превращения поступающей в него воды в перегретый пар. Паровой двигатель является основным элементом всей установки, поскольку именно в нем потенциальная энергия пара используется для совершения полезной работы. Большей частью эта работа состоит во вращении ротора электрического генератора.
Конденсатор представляет собой трубчатый теплообменник, внутренняя поверхность трубок которого охлаждается циркуляционной водой, за счет чего на наружной поверхности их происходит конденсация отработавшего пара. Скапливающийся внизу конденсат откачивается насосом, который повышает его давление до необходимой величины и подает обратно в котел.
Задача №4
Определить холодильный коэффициент паровой аммиачной установки (с дросселем) по известной температуре влажного пара NH3 на входе в компрессор t1 и температуре сухого насыщенного пара NH3 за компрессором t2. По заданной холодопроизводительности Q определить также массовый расход аммиака и теоретическую мощность привода компрессора. Изобразить схему установки и ее цикл в TS-диаграмме.
Дано: t1=-15 ºС, t2=30 ºС, Q=150 кВт.
Решение
Холодопроизводительность аммиака, т.е. количество теплоты, поглощаемой 1 кг аммиака от охлаждаемого объекта:
где r = 1312,6 кДж/кг – скрытая теплота парообразования аммиака при t = -15 ºС.
Значение степеней сухости х1 и х4 найдем аналитически, используя постоянство энтропии в обратном адиабатном процессе.
Для процесса 1-2:
Где из таблицы для насыщенного пара NH3
- энтропия кипящего аммиака при t=-15 ºС; 
- энтропия сухого насыщенного пара аммиака при t=-15 ºС; 
- энтропия сухого насыщенного пара аммиака при t=+30ºС.Тогда
Для процесса 3-4:
Где из таблицы
- энтропия сухого кипящего аммиака при t=+30ºС.Тогда
Следовательно, q0 = 1312,6 · (0,9 - 0,15) = 984,45 кДж/кг.
Тепловая нагрузка конденсатора, т.е. количество теплоты, отводимой с охлаждающей водой:
q = i2 - i3 = r2,
где r2=1145,5 кДж/кг – скрытая теплота парообразования NH3 при t=30 ºС.
Следовательно, q = r2 = 1145,5 кДж/кг.
Работа, затраченная в цикле:
l0= q - q0 = 1145,5-984,45 = 161,05 кДж/кг.
Холодильный коэффициент:
Расход аммиака:
Теоретическая мощность привода компрессора:
Схему установки и ее цикл в TS- диаграмме см. рисунок 4.
Литература
1. Э.И. Гончаров «Техническая термодинамика. Учебно-методический комплекс для студентов специальности 1-700402 «Теплогазоснабжение, вентиляция и охрана воздушного бассейна», Новополоцк: ПГУ 2004г.