Рекомендуемая литература

1. А.Д.Трухний, А.А. Макаров, В.В. Клименко. Основы современной энергетики. Часть 1. – М.: МЭИ, 2002.– 367 с.

2. А.А. Александров, Б.А. Григорьев. Таблица теплофизических свойств воды и водяного пара. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006. – 168 с.

3. С.Л. Ривкин, А.А. Александров. Теплофизические свойства воды и водяного пара. – М.: Энергия, 1980. – 423 с.

Занятие №8

ПРОЦЕСС РАСШИРЕНИЯ ПАРА В ТУРБИНЕ

Цель работы

Целью работы является теоретическое ознакомление с методикой построения процесса расширения пара в турбине и определение численного значения теплоперепадов турбины и параметров пара в начале и конце процесса расширения.

Предварительное задание

Перед выполнением практической работы необходимо каждому студенту ознакомиться с описанием и изучить литературу [1, курс лекций, раздел V].

Рабочее задание

В ходе выполнения практикума каждому студенту необходимо:

1) изучить параметры состояния воды и пара, процесс расширения пара в турбине

2) записать исходные данные к задаче:

- давление

- температуру

- объем

- степень сухости

3) произвести расчет по приведенной методике.

Условие задачи

Определить располагаемый и действительный теплоперепады турбины, если заданы параметры острого пара: давление , температура. Давление в конденсаторе, относительный внутренний КПД турбины. Определить параметры пара на выходе из турбины: энтальпию, энтропию, удельный объем.

Методика решения задачи

На пересечении начальной изобары и температуры определяем начальную точку 0 и находим для нее энтальпию (см. рис. 8).

а) б)

Рис.8. а) – простейшая принципиальная схема конденсационной

турбоустановки, б) – идеальный и действительный процессы расширения пара в конденсационной турбине

Далее спускаемся вертикально вниз до конечного давления и определяем энтальпию точки к. Разность энтальпий и определяет величину располагаемого теплоперепада .

Относительный внутренний КПД учитывает потери трения, потери от парциальности, потери от перетечек в ступени, потери от влажности:

Из этого выражения можно определить величину действительного теплоперепада и, отложив ее по вертикальной линии, попадем в точку 1. Из точки 1 проводим перпендикуляр к вертикальной линии до пересечения с конечным давлением, получаем точкуи строим действительный процесс расширения пара в турбине. Для точкиопределяем энтальпию, энтропию и удельный объем.

Используя практические знания всех занятий, решить следующие задачи:

Задача 1 . Водяной пар имеет давление 10 ата и температуру 300 ^о С. Определить, пользуясь is-диаграммой, состояние этого пара и его энтальпию. Для этого же пара найти степень перегрева .

Ответ: i = 3046 кДж/кг, = 120 ^о С.

Задача 2 . При впуске в цилиндр паровой машины сухой пар давлением 10 ата становится влажным с 4 % воды. Сколько процентов теплоты пара передается стенкам цилиндра?

Ответ: 3,6%.

Задача 3 . Котел вырабатывает пар для паровой машины в 1000 л.с., расходующей на 1 л.с. в час 7 кг пара при давлении 8 ата. Какое количество теплоты в 1 час нужно затратить теоретически для получения пара, если пар сухой, а температура питательной воды 15 ^о С?