CBGD: NGUYỄN THỊ MINH TRINH

Bài tập chương chu trình thiết bị động lực hơi nước Trang 1/3

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 m

3/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. %79,41

%60max

CBGD: NGUYỄN THỊ MINH TRINH

Bài tập chương chu trình thiết bị động lực hơi nước Trang 2/3

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. %38,42t

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: %56,46

CBGD: NGUYỄN THỊ MINH TRINH

Bài tập chương chu trình thiết bị động lực hơi nước Trang 3/3

2. Chu trình Rankine coù cuøng p1, t1, p2

Hieäu suaát nhieät cuûa chu trình Rankine:

%58,444458,0ii

ii

31

'21

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

kJ/kgK803,6s

kJ/kg3603i

C600t

bar120p

2

2

0

2

2

kJ/kg2958i

kJ/kgK803,6ss

bar14p

3

23

3

Ñieåm 4: Hôi quaù nhieät Ñieåm 5: Hôi baõo hoøa aåm

kJ/kgK455,7s

kJ/kg3365i

C450t

bar14pp

4

4

0

4

34

kJ/kg9,2296i

888,0x

kJ/kgK455,7ss

bar06,0p

5

5

45

5

Ñieåm 1: Loûng soâi

kJ/kg5,151i bar 06,0p11

1. Hieäu suaát nhieät cuûa chu trình: %4,44

2. Löu löôïng nöôùc giaûi nhieät cho bình ngöng: kg/s 52,7128Gn

3. Löôïng tieâu hao nhieân lieäu cuûa loø hôi: kg/s 6924,7B

----------o0o----------