CBGD: NGUYỄN THỊ MINH TRINH
MOÄT SOÁ VÍ DUÏ PHAÀN CHU TRÌNH RANKINE
VD 6.1:
Khảo sát chu trình thiết bị động lực hơi nước làm việc với các thông số như
sau: áp suất làm việc của lò hơi là 80 bar, áp suất và độ khô của hơi nước sau khi ra
khỏi tuabin lần lượt là 0,05 bar và 0,8. Bỏ qua công tiêu hao cho bơm cấp, xác định:
1. Hiệu suất nhiệt của chu trình
2. Lưu lượng nước giải nhiệt cho bình ngưng, biết độ chênh lệch nước giải nhiệt
vào và ra khỏi bình ngưng là 60C. Cho công suất của tuabin là 40MW.
ĐS:
1. i1 \= 3468,73 kJ/kg
i2 \= 2076,23 kJ/kg
i3 \= 137,83 kJ/kg
\= 41,81%
2. Gn \= 2218 kg/s
VD 6.2
Khảo sát chu trình thiết bị động lực hơi nước cơ bản hoạt động với các thông
số sau:
- Hơi vào tuabin có áp suất 100 bar, nhiệt độ 5000C
- Bình ngưng làm việc ở áp suất 0,08 bar
- Lưu lượng nước giải nhiệt cho bình ngưng là 104 m3/h, với độ chênh lệch
nước giải nhiệt vào và ra khỏi bình ngưng là 50C.
Khi tính toán có xét đến công tiêu hao cho bơm cấp. Xác định:
1. Công suất nhiệt cần cung cấp và lượng tiêu hao nhiên liệu cho chu trình. Biết
lò hơi sử dụng dầu FO có nhiệt trị thấp là 9800 kcal/kg và hiệu suất lò hơi là
90%.
2. Hiệu suất nhiệt của chu trình. Hiệu suất lớn nhất mà chu trình đạt được là
bao nhiêu?
ĐS
1. i1 \= 3372 kJ/kg
i2 \= 2030,75 kJ/kg
i3 \= 151,5 kJ/kg
i4 \= 162,6 kJ/kg
- Lưu lượng hơi nước lưu động trong chu trình: Gh \= 30,893 kg/s
- Công suất nhiệt cần cung cấp: Q1 \= 99147,8 kW
- Lượng tiêu hao nhiên liệu: B = 9681,46 kg/h
2. 41,79%
max 60%
Bài tập chương chu trình thiết bị động lực hơi nước
Trang 1/3
CBGD: NGUYỄN THỊ MINH TRINH
MOÄT SOÁ VÍ DUÏ PHAÀN CHU TRÌNH COÙ QUAÙ NHIEÄT TRUNG GIAN
VD 6.3:
Moät thieát bò ñoäng löïc hôi nöôùc hoaït ñoäng theo chu trình quaù nhieät trung
gian, caùc thoâng soá caàn thieát nhö sau:
Hôi vaøo taàng ñaàu cuûa tuabin p1 \= 10 MPa, t1 \= 4500C
Hôi vaøo boä quaù nhieät trung gian laø hôi baõo hoøa khoâ (x2 \= 1)
Hôi ra khoûi boä quaù nhieät trung gian coù nhieät ñoä t3 \= 4500C
AÙp suaát ngöng tuï cuûa bình ngöng p4 \= 0,05 bar
Khi tính coù theå boû qua coâng tieâu hao cuûa bôm caáp, quaù trình giaõn nôû trong
tuabin xem laø ñoaïn nhieät lyù töôûng.
1/ Bieåu dieãn chu trình treân ñoà thò i-s vaø T-s
2/ Tính hieäu suaát nhieät t cuûa chu trình
3/ Neáu coâng suaát phaùt treân truïc tuabin laø NT \= 100 MW thì naêng suaát loø hôi
laø bao nhieâu T/h.
ĐS
1.
i1 \= 3239 kJ/kg
i2 \= 2793 kJ/kg
i3 \= 3363 kJ/kg
i4 \= 2253,1 kJ/kg
2.
t 42,38%
3. Naêng suaát loø hôi: Gh \= 231,268 T/h
VD 6.4
Một thiết bị động lực hơi nước hoạt động theo chu trình quá nhiệt trung gian
có các thông số làm việc như sau:
Hơi vào tuabin cao áp có áp suất 16 MPa, nhiệt độ 6000C
Áp suất trung gian là 3 MPa
Hơi ra khỏi bộ quá nhiệt trung gian có nhiệt độ 6000C
Áp suất ngưng tụ của bình ngưng là 0,006 MPa
Khi tính toán bỏ qua công tiêu hao của bơm cấp
1. Biểu diễn chu trình trên đồ thị T-s
2. Tính hiệu suất nhiệt của chu trình
3. So sánh với hiệu suất nhiệt của chu trình Rankine có cùng thông số làm việc.
ĐS
1. i1 \= 3567 kJ/kg
i6 \= 3054 kJ/kg
i7 \= 3682 kJ/kg
i2 \= 2312,23 kJ/kg
i3 \= 151,5 kJ/kg
hiệu suất nhiệt của chu trình có quá nhiệt trung gian: 46,56%
Bài tập chương chu trình thiết bị động lực hơi nước
Trang 2/3
CBGD: NGUYỄN THỊ MINH TRINH
2. Chu trình Rankine coù cuøng p1, t1, p2
Hieäu suaát nhieät cuûa chu trình Rankine:
i1 i2'
i1 i3
0,4458 44,58%
VD 6.5
Khaûo saùt chu trình thieát bò ñoäng löïc hôi nöôùc coù quaù nhieät trung gian laøm
vieäc vôùi caùc thoâng soá sau:
AÙp suaát vaø nhieät ñoä hôi nöôùc tröôùc khi vaøo tuabin cao aùp laø p2 \= 120 bar, t2 \= 6000C
AÙp suaát hôi nöôùc sau khi ra khoûi tuabin cao aùp laø p3 \= 14 bar
Nhieät ñoä hôi nöôùc sau khi ra khoûi boä quaù nhieät laø t4 \= 4500C
AÙp suaát hôi nöôùc sau khi ra khoûi tuabin haï aùp laø p5 \= 0,06 bar
Löu löôïng hôi tuaàn hoaøn laø G = 300 taán/h
Boû qua coâng bôm tiêu hao cho bơm cấp, haõy xaùc ñònh:
1. Entanpy taïi caùc ñieåm treân chu trình
2. Hieäu suaát nhieät cuûa chu trình
3. Löu löôïng nöôùc giaûi nhieät cho bình ngöng neáu bieát ñoä cheânh leäch nhieät ñoä
nöôùc giaûi nhieät vaøo vaø ra khoûi bình ngöng laø 60C
4. Loø hôi söû duïng nhieân lieäu laø daàu FO, bieát nhieät trò rieâng cuûa daàu FO laø
10000 kcal/kg. Xaùc ñònh löôïng tieâu hao nhieân lieäu cuûa loø hôi trong 1 giôø.
5. Bieåu dieãn chu trình naøy treân ñoà thò T- s
ĐS
Ñieåm 2: Hôi quaù nhieät
Ñieåm 3: Hôi quaù nhieät
p 14bar
p 120bar
i 3603kJ/kg
2
2
3
i3 2958kJ/kg
0
s 6,803kJ/kgK
s s2 6,803kJ/kgK
t 600 C
2
3
2
Ñieåm 4: Hôi quaù nhieät
Ñieåm 5: Hôi baõo hoøa aåm
p p 14bar
i 3365kJ/kg
p 0,06bar
x 0,888
4
3
4
5
5
0
s 7,455kJ/kgK s s4 7,455kJ/kgK
i 2296,9 kJ/kg
t 450 C
4
5
5
4
Ñieåm 1: Loûng soâi
p1 0,06bar i1 151,5kJ/kg
1. Hieäu suaát nhieät cuûa chu trình: 44,4%
2. Löu löôïng nöôùc giaûi nhieät cho bình ngöng:Gn 7128,52 kg/s
3. Löôïng tieâu hao nhieân lieäu cuûa loø hôi: B 7,6924 kg/s
--o0o--
Bài tập chương chu trình thiết bị động lực hơi nước
Trang 3/3