Анализ цикла Ренкина (стр. 2 из 2)

Определяем значение

, которым будет удобно пользоваться при дальнейших вычислениях:

3. Потеря теплоты при горении топлива:

4. Потеря теплоты трубопроводами на пути от парового котла до турбины:

5. Механические потери работы на трение в подшипниках турбины:

6. Работа на муфте электрогенератора:

7. Электрические потери в электрогенераторе:

8. Работа на клеммах электрогенератора:

Подсчитаем КПД установки (брутто) на клеммах электрогенератора:

Энергетический метод:

Параметры окружающей среды:

Прирост энергии в паровом котле:

Уменьшение энергии в трубопроводе:

Уменьшение энергии в конденсаторе:

Увеличение энергии в подогревателях по воде:

1. подогреватель.

2. подогреватель.

3. подогреватель.

4. подогреватель.

5. подогреватель.

6. подогреватель.

7. подогреватель.

Уменьшение энергии в подогревателях по пару:

1. подогреватель.

2. подогреватель.

Подогреватель.

3. подогреватель.

4. подогреватель.

5. подогреватель.

6. подогреватель.

Теперь сводим энергетический баланс для тех узлов установки, в которых происходит изменения состояния рабочего тела.

Увеличение энергии,		Уменьшение энергии,
в насосе	6,27996	в трубопроводе	19,41688
в парогенераторе	1263,6279	в проточной части турбины	1187,3421
в подогревателях по воде	209,0656	в конденсаторе	33,50615
		в подогревателях по пару	238,8638
Итого:	1478,9735		1479,1289

Невязка баланса составляет 0,1554%

Вычисляем энергетические КПД узлов.

1. Энергетический КПД парового котла:

2. Энергетический КПД трубопровода:

3. Энергетический КПД турбины:

4. Энергетический КПД конденсатора:

Энергия, отданная конденсирующимся влажным паром в конденсаторе, равна:

Это составляет

от теплоты в конденсаторе.

5. Энергетический КПД питательного насоса:

6. Энергетический КПД процессов отвода в окружающую среду теплоты трения и теплоты, выделившейся в генераторе, равны:

.

Энергетический КПД конденсатора

не учитывается

Определим энергетические потери и коэффициенты энергетических потерь

1. Потери энергии в паровом котле:

2. Потери энергии в трубопроводе:

3. Потери энергии в турбине:

4. Потери энергии в конденсаторе:

5. Потери энергии в питательном насосе:

6. Потери энергии на трение в подшипниках турбины:

7. Потери в электрогенераторе:

8. Потери в подогревателях:

1. подогреватель.

2. подогреватель.

3. подогреватель.

4. подогреватель.

5. подогреватель.

Коэффициент энергетических потерь для всёй установки равен сумме таких же коэффициентов для отдельных узлов:

температура энергия конденсатор давление

Как видно,

оказался практически равным КПД (брутто) для всёй установки.

Существенных результатов можно достигнуть путем уменьшения разности температур продуктов сгорания топлива в паровом котле и рабочего тела. Уменьшение этой разности температур можно добиться 2 путями: или уменьшением температуры продуктов сгорания в топке котла, или увеличением средней температуры рабочего тела в процессе подвода теплоты. При уменьшении температуры сгорания в котле потеря энергии снижается, но на такое же значение снизится и энергия потока теплоты. Значительные потери энергии в турбине (уменьшение может быть достигнуто за счет улучшения проточной части и механических элементов) и в конденсаторе.

Потери в паропроводе и насосе малы. Уменьшение потерь энергии в конденсаторе можно добиться за счет уменьшения разности температур конденсирующегося пара и охлаждающей воды путем снижения давления в конденсаторе. КПД подсчитанные разными способами не равны, но отличаются на очень маленькое значение, это может быть связано с неточность измерений, упрощенной схемой и тем, что цикл является необратимым (потери энергии неизбежны).