Термодинамический анализ технической системы
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
/(м3*гр)1,5574O20,2190кДж/(м3*гр)1,3707Ar 0,0083 кДж/(м3*гр)0,9335
Значение энтальпии в точке 2г находится по температуре из состава:
Тогда значение расхода пара будет равно:
Составим баланс энергии для ЭК, учитывая смешение:
Значение энтальпии в точке 2г, соответствует значению энтальпии смеси после смешения, параметры которого представлены в таблице 2.8:
Таблица 2.8 - Параметры рабочего тела после смешения в ЭК
Расход смеси на метр ПГ, поступающего в ГТД67,83м3/м3Состав смеси - азота, VN250,7м3/м374,70% - трёхатомных газов, VRO21,5м3/м32,26% - водяных паров, VH2O4,2м3/м36,18% - кислорода, VO210,8м3/м315,96% - аргона VAr0,6м3/м30,89% Баланс67,8м3/м3100,0% Энергия потока смесикДж/м319064Температура смеси расчет 0С211,53Температура смеси приближение 0С211,55Энтальпия смесикДж/м3281Средние объёмные изобарные теплоемкости газов:кДж/(м3*гр)1,329N20,9713кДж/(м3*гр)1,3002CO20,0405кДж/(м3*гр)1,7957H2O0,0943кДж/(м3*гр)1,5250O20,2143кДж/(м3*гр)1,3424Ar 0,0083 кДж/(м3*гр)0,9335
Для нахождения энтальпии в точке 3г необходимо знать значение энтальпии питательной воды в точке т1. В условии оговорено, что питательная вода поступает в котел из деаэратора.
В деаэраторе давление равно атмосферному. Для того чтобы вода поступала в котел необходимо установить компрессор. Рабочее тело будет вести себя согласно Ts-диаграмме, представленной на рисунке 2.5. Т. к. в деаэраторе вода находиться в состоянии насыщенная жидкость, то мы можешь считать, что:
Рисунок 2.5 - Диаграмма питательной воды после деаэратора
Работу компрессора можно рассчитать по формуле, учитывая, что вода - несжимаемая жидкость:
Значит значение энтальпии воды в точке т1 будет равно:
Соответственно температура будет равна температуре насыщения при атмосферном давлении:
Тогда энтальпия в точке 3г будет равна:
Нахождение температуры и теплоёмкости в точке 3г производится аналогично методике, рассмотренной в пункте 2.2:
Сведем данные о теплоносителях в характерных точках в таблицу 2.9:
Таблица 2.9 - Характеристики тепловых потоков в характерных точках, полученные в результате расчета второй ступени КУП
Водяной тракт t, град Сp (изб.), Мпаcp, кДж/(кг*К)i, кДж/кгDп, кг/чт3195,081,3013,992729,687086,20т2180,081,304,24764,007298,79т1100,001,304,19419,017298,79Тракт дымовых газов t, град СVд.г, м3/чcp, кДж/(кг*К)i, кДж/м3v*д.г, м3/м31г370,0068845,801,3510499,8866,622г210,0869534,261,3479283,1767,293г182,0070090,531,3293241,9367,83
8.Расчет третьей ступени подсистемы теплообменная группа
Рисунок 2.6 - Схема третьей ступени теплообменной группы
Исходные данные:
Температура ОСВ:
Температура ПСВ:
Присосы воздуха: ПВКУВ=1,1 %
Рассеяние энергии через ограждающие конструкции для КУВ: ПQос=1,9 %.
Расчет:
Для нахождения расхода воды в КУВ зададимся температурой газа на выходе:
При задании температуры дымовых газов на выходе из котла-утилизатора водогрейного необходимо учесть тот факт, что температура должна быть не меньше точки росы для данного состава газа, с целью предотвращения образования конденсата в теплообменнике. Для этого произведем смешение дымовых газов с присосами в КУВ по методике, рассмотренной в пункте 2.2. Параметры смеси представлены в таблице 2.10:
Таблица 2.10 - Параметры рабочего тела после смешения в КУВ
Расход смеси на метр ПГ, поступающего в ГТД68,6м3/м3Состав смеси - азота, VN251,2м3/м374,71% - трёхатомных газов, VRO21,5м3/м32,25% - водяных паров, VH2O4,2м3/м36,17% - кислорода, VO211,0м3/м315,98% - аргона VAr0,6м3/м30,89% Баланс68,6м3/м3100,0% Энергия потока смесикДж/м313088Температура смеси расчет 0С144,36Температура смеси приближение 0С144,36Энтальпия смесикДж/м3191Средние объёмные изобарные теплоемкости газов:кДж/(м3*гр)1,322N20,9687кДж/(м3*гр)1,2966CO20,0392кДж/(м3*гр)1,7395H2O0,0934кДж/(м3*гр)1,5131O20,2125кДж/(м3*гр)1,3302Ar 0,0083 кДж/(м3*гр)0,9335
Объёмная доля воды в дымовых газах, как видно из таблицы:
Тогда парциальное давление воды в ДГ:
По значению парциального давления, использую таблицы, находим значение температуры точки росы для данного состава дымовых газов:
Составим баланс для нахождения расхода воды:
Для нахождения энтальпий воды примем теплоёмкость воды не зависящую от температуры:
Тогда значение энтальпий будет равно:
Значение энтальпии газа в точке 3г находим по смешению дымовых газов с воздухом:
Значение энтальпии газа находим по известной температуре и известному составу ДГ:
Значение расхода воды будет равно:
Таким образом рассчитав третью ступень получили все необходимые данные для составления комплексного энергобаланса системы.
9.Энергетический баланс системы
Одним из наиболее общих законов природы в отношении всевозможных энергопревращений является принцип сохранения энергии. Совершенно естественно, что в ходе энергетических исследований технических систем ведущее тесто занимает энергобаланс.
Сопутствующая балансу энергии система показателей отражает полное количественное соответствие (равенство) между приходом и расходом энергетических ресурсов, распределение их между отдельными потребителями и их группами, районами потребления и позволяет определить эффективность использования энергоресурсов в хозяйстве страны или на его отдельных участках - в районе, отрасли, на предприятии, объекте, в установке, процессе.
Баланс энергии является основным документом для анализа энергопотребления той или иной технической системы, того или иного технологическ?/p>