Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Декабря 2014 в 17:42, курсовая работа
Целью данной работы является более глубокое самостоятельное изучение студентами раздела "Цикла паровых установок".
Студенты должны овладеть навыком работы с hs – диаграммой и таблицей свойств водяного пара, научится определять по ним параметры пара различного состояния, уметь исследовать и анализировать циклы с помощью диаграмм.
Введение………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………4 стр.
I. Общий раздел…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..………………5 стр.
Общая характеристика циклов паросиловых установок (ПСУ) тепловых электростанций (ТЭС)…………………--
Описание работы кругового цикла Карно……………………………………………………………………………………………………………………………….…6 стр.
Теоретический цикл современной паросиловой установки (цикл Ренкина)………………………………………………….……….8 стр.
II. Расчетно-технологический раздел………………………………………………………………………………………………….……………………….10 стр.
Анализ влияния на характеристики термодинамической эффективности………………………………………………………….…..--
Построение цикла в T-s диаграмме на миллиметровой бумаге………………………………………………………………………….……….13 стр.
Выкопировка рабочего процесса расширения пара в турбине из масштабной i-s диаграммы…………………14 стр.
Цикл расширения водяного пара в турбине с повышенным давлением …………………………………….…….15 стр.
Построение цикла в T-s диаграмме на миллиметровой бумаге……………………………………………………………………….………….17 стр.
Выкопировка рабочего процесса расширения пара в турбине из масштабной i-s диаграммы…………………18 стр.
Цикл расширения водяного пара в турбине с повышенной начальной
температурой ………………………………………………………………………………………………………………………………………….……………………19 стр.
Построение цикла в T-s диаграмме на миллиметровой бумаге……………………………………………………….………………………….21 стр.
Выкопировка рабочего процесса расширения пара в турбине из масштабной i-s диаграммы………………..22 стр.
Цикл расширения водяного пара в турбине при снижении конечного давления ,Мпа …………………..23 стр.
Построение цикла в T-s диаграмме на миллиметровой бумаге……………………………………………………………….………………..25 стр.
Выкопировка рабочего процесса расширения пара в турбине из масштабной i-s диаграммы……………....26 стр.
Сводная таблица результатов расчетов……………………………………………………………………………………………..………………………………..27 стр.
Выводы об эффективности работы рассчитываемой паросиловой установки…………………………………………………..28 стр.
Список используемой литературы……………………………………………………………………………………………………………………….……………………..29 стр.
ГОУ ПГУ им. Т. Г. Шевченко
Бендерский политехнический филиал
Кафедра «Теплогазоснабжение и вентиляция»
КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине «Техническая термодинамика»
Специальность: 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция»
Тема: Расчет термодинамической
эффективности паросиловой установки
Расчетно-пояснительная записка
Дементьев Денис Юрьевич
ПРОВЕРИЛ: Лохвинская Т.И.
Бендеры, 2014 г .
СОДЕРЖАНИЕ
Задание……………………………………………………………
Введение…………………………………………………………
I. Общий раздел………………………………………………………………
Общая характеристика циклов паросиловых установок (ПСУ) тепловых электростанций (ТЭС)…………………--
Описание работы кругового цикла Карно…………………………………………………………………
Теоретический цикл современной паросиловой
установки (цикл Ренкина)………………………………………………….……
II. Расчетно-технологический раздел………………………………………………………………
Анализ влияния на характеристики термодинамической
эффективности……………………………………………
Построение цикла в T-s диаграмме на миллиметровой
бумаге………………………………………………………………
Выкопировка рабочего процесса расширения пара в турбине из масштабной i-s диаграммы…………………14 стр.
Цикл расширения водяного пара в турбине с повышенным давлением …………………………………….…….15 стр.
Построение цикла в T-s диаграмме на миллиметровой
бумаге………………………………………………………………
Выкопировка рабочего процесса расширения пара в турбине из масштабной i-s диаграммы…………………18 стр.
Цикл расширения водяного пара в турбине с повышенной начальной
температурой ………………………………………………………………………………
Построение цикла в T-s диаграмме на миллиметровой
бумаге……………………………………………………….……
Выкопировка рабочего процесса расширения пара в турбине из масштабной i-s диаграммы………………..22 стр.
Цикл расширения водяного пара в турбине
при снижении конечного давления ,Мпа …………………..23 стр.
Построение цикла в T-s диаграмме на миллиметровой
бумаге………………………………………………………………
Выкопировка рабочего процесса расширения пара в турбине из масштабной i-s диаграммы……………....26 стр.
Сводная таблица результатов расчетов…………………………………………………………
Выводы об эффективности работы рассчитываемой
паросиловой установки…………………………………………………..
Список используемой литературы……………………………………………………
ЗАДАНИЕ
НА КУРСОВУЮ РАБОТУ
по дисциплине
«Теоретические основы
по теме:
Расчет характеристик термодинамической эффективности
паросиловой установки
Рассчитать характеристики термодинамической эффективности цикла паросиловой установки при следующих начальных параметрах состояния пара:
Начальное давление пара
Начальная температура пара t1 300 , 0C
Давление пара при отборе пара после
части турбины высокого давления Р0 0,2 , МПа 2 бар
Конечное давление пара
Сделать сравнительный анализ рассчитанных характеристик термодинамической эффективности цикла паросиловой установки при изменении начальных параметров состояния пара
без изменения начальной температуры и конечного давления пара.
без изменения значений начального и конечного давления пара.
без изменения начальной температуры и конечного давления пара.
При данных изменениях давление пара при отборе пара после части турбины
высокого давления остается неизменным.
Варианты заданий выбираются в соответствии с номером зачетной книжки в соответствии с таблицей № 1 и исходные данные по курсовой работе в соответствии с вариантом выбираются по таблице №2.
Введение
В современной теплоэнергетике широко используются паросиловые установки. Наибольшее распространение получили стационарные паросиловые установки (ПСУ) тепловых электрических станций (ТЭС), на долю которых приходится более 80% вырабатываемой в стране электроэнергии.
Эти установки работают по циклу, предложенному шотландским инженером и физиком Ренкиным. В качестве рабочего тела в цикле используют водяной пар, который в различных элементах схемы ПСУ изменяет своё состояние вплоть до полной конденсации. В области близкой к сжижению свойства паров сильно отличаются от идеального газа, что исключает возможность применения уравнений и законов идеальных газов для паров. В этом случае процессы и циклы рассчитывают при помощи таблиц и диаграмм водяного пара.
Целью данной работы является более глубокое самостоятельное изучение студентами раздела "Цикла паровых установок".
Студенты должны овладеть навыком работы с hs – диаграммой и таблицей свойств водяного пара, научится определять по ним параметры пара различного состояния, уметь исследовать и анализировать циклы с помощью диаграмм.
I.Общий раздел
Общая характеристика циклов паросиловых установок (ПСУ) тепловых электростанций (ТЭС)
Современная теплоэнергетика базируется преимущественно на применении тепловых двигателей, в которых энергия топлива или пара преобразуется в работу. Паросиловые установки относятся к тепловым двигателям, в которых продукты сгорания топлива (в отличие от двигателей внутреннего сгорания) являются промежуточным теплоносителем, а рабочим телом - пар какой-либо жидкости, чаще всего водяной пар.
Принцип действия паросиловой установки (рис.1) заключается в следующем. В парогенераторе (паровой коме) (1) теплота от продуктов сгорания топлива - топочных газов передается к котловой воде и здесь происходит ее нагрев до температуры насыщения и превращение в пар. Образующийся сухой насыщенный пар из поступает в пароперегреватель (2), где за счет дальнейшего подвода тепла происходит изобарное увеличение температуры (перегрев) пара и увеличение внутренней энергии пара. Далее пар по паропроводу (3) поступает в паровую турбину (4), где в результате расширения пара происходит преобразование внутренней энергии пара в механическую работу турбины и затем, например, в электрическую энергию, в электрогенераторе. Отработанный в турбине пар поступает в паровой конденсатор (5) , где, отдавая теплоту парообразования (конденсации) охлаждающей воде конденсируется до состояния насыщенной воды. Конденсат подается питательным насосом (6) в парогенератор и цикл повторяется снова.
В зависимости от типа парового двигателя и способа использования отработавшего пара, давление этого пара в конце его расширения может быть различным. При этом возможны следующие случаи:
В заданных пределах изменения температуры при переводе теплоты в работу наиболее экономичен процесс Карно, причем его КПД не зависит от природы рабочего тела. При осуществлении цикла Карно для газов основным препятствием является поддержание постоянства температур при изотермическом подводе и отводе теплоты от газа. Если же рабочим телом является влажный пар, то это препятствие отпадает, так как постоянство температуры в избранных процессах повода и отвода теплоты обеспечивается испарением или конденсацией части рабочего тела. Однако практически цикл Карно в паросиловых установках не используется из-за громоздкости насосной установки.
Описание работы кругового цикла Карно.
В термодинамике цикл Карно́ или процесс Карно — это обратимый круговой процесс, состоящий из двух адиабатических и двух изотермических процессов. В процессе Карно термодинамическая система выполняет механическую работу и обменивается теплотой с двумя тепловыми резервуарами, имеющими постоянные, но различающиеся температуры. Резервуар с более высокой температурой называется нагревателем, а с более низкой температурой — холодильником.
Цикл Карно назван в честь французского учёного и инженера Сади Карно, который впервые его описал в своём сочинении «О движущей силе огня и о машинах, способных развивать эту силу» в 1824 году.
Поскольку обратимые процессы могут осуществляться лишь с бесконечно малой скоростью, мощность тепловой машины в цикле Карно равна нулю. Мощность реальных тепловых машин не может быть равна нулю, поэтому реальные процессы могут приближаться к идеальному обратимому процессу Карно только с большей или меньшей степенью точности. В цикле Карно тепловая машина преобразует теплоту в работу с максимально возможным коэффициентом полезного действия из всех тепловых машин, у которых максимальная и минимальная температуры в рабочем цикле совпадают соответственно с температурами нагревателя и холодильника в цикле Карно.
Рис 2. – Цикл Карно в T,S – диаграмме Рис. 3 – Цикл Карно в P,V - диаграмме
Пусть тепловая машина состоит из нагревателя с температурой , холодильника с температурой и рабочего тела.
Цикл Карно состоит из четырёх обратимых стадий, две из которых осуществляются при постоянной температуре (изотермически), а две — при постоянной энтропии (адиабатически). Поэтому цикл Карно удобно представить в координатах T (температура) и S(энтропия).
Изотермическое расширение (на рис. 2 — процесс A→Б). В начале процесса рабочее тело имеет температуру , то есть температуру нагревателя. Затем тело приводится в контакт с нагревателем, который изотермически (при постоянной температуре) передаёт ему количество теплоты . При этом объём рабочего тела увеличивается, оно совершает механическую работу, а его энтропия возрастает.
Адиабатическое расширение (на рис. 2 — процесс Б→В). Рабочее тело отсоединяется от нагревателя и продолжает расширяться без теплообмена с окружающей средой. При этом температура тела уменьшается до температуры холодильника , тело совершает механическую работу, а энтропия остаётся постоянной.
Изотермическое сжатие (на рис. 2 — процесс В→Г). Рабочее тело, имеющее температуру , приводится в контакт с холодильником и начинает изотермически сжиматься под действием внешней силы, отдавая холодильнику количество теплоты . Над телом совершается работа, его энтропия уменьшается.
Информация о работе Расчет термодинамической эффективности паросиловой установки