07-蒸汽动力循环演示48

9-4

锅炉产汽量 锅炉给水

qm 10t/h, p2 1MPa, t2 350℃ p1 1.6MPa, t1 40℃

锅炉热效率 B 0.8, 煤的低位放热量 HV , L 29000kJ/kg 解 查水蒸气表 p1 1.6MPa, t1 40℃ h1 168.91kJ/kgp2 1MPa, t2 350℃ h2 3157.0kJ/kg

因为

qm h2 h1 B mHV , L

qm h2 h1 10 103 3157.0 168.9 所以耗煤量 m B HV , L 0.8 29000 1.29 103 kg / h=1.29t/h

9-5 汽轮机初参数 p1=13MPa, t1=550℃,可逆绝热膨胀到 p2=0.005MPa,蒸汽流量为130t 求汽轮机的理论功率和出口乏汽的湿度。 解 1kg蒸汽输出的理论功

wt ws h1 h2s1 6.6049kJ/(kg.K)

查未饱和水及过热水蒸汽表

由 p1、 t1查得

h1 3469.kJ/kg

由 p2=0.005MPa,查饱和水蒸汽表，查得h ' 137.72kJ/kg h " 2560.55kJ/kg s ' 0.4761kJ/(kg.K) s " 8.393kJ/(kg.K)

因 s1 =s2,有 x 出口焓

s2 s ' 6.6049 0.4761 0.774 s " s ' 8.393 0.4761

h2 h ' x(h " h ') 2012.49kJ/kgwt ws h1 h2 3469.0 2012.5 1456.kJ/kg

理论功理论功率

P qm ws 130 103 1456/ 3600 5.258 104 kW t

9-5

s2 s ' 6.6049 0.4761 x 0.774 s " s ' 8.393 0.4761湿度 1 x 1 0.774 0.226

h1 3469.kJ/kg理 论 功 理论功率

s1 6.6049kJ/(kg.K)

h2 2012.49kJ/kg

wt ws h1 h2 3469.0 2012.5 1456.kJ/kg

P qm ws 130 103 1456/ 3600 5.258 104 kW t

若汽轮机的相对内效率 汽轮机功率 实际功

ir 0.85

P P ir 5.258 104 0.85 4.469 104 kW wt h1 h2 ir wtx h2 h ' 2231.4 137.22 0.864 h " h ' 2560.55 137.22

实际出口焓 h2 h1 ir wt 3469 0.85 1456 2231.kJ/kg 实际出口干度 实际出口熵 比熵增加

s2 s ' x(s " s ') ......7.3163kJ/ kg K s1 s2 ...... 0.7114kJ/ kg K

T1

h

1

2′ 2 2′ 2

s

s

9-6 汽轮机汽耗率 d=3.1kg/(kW.h). 功率P=200MW 解冷却水t2 18℃ t1 10℃

乏汽

p1 0.004MPa x =0.9

能量平衡方程 qmv h1 h2 qmw h2 h1 冷却水流量qmw

饱和水 p2 0.004MPa

h1 h2 hx h xr

qmv h1 h2 Pd h1 h2 h2 h1 c p t2 t1

查饱和水蒸汽表并计算得： h1=2310.24kJ/kg 冷却水流量 qmw

h2=121.30kJ/kg

200 103 3.1 2310.24 121.30 4.187 18 10 4.05 107 kg/h = 1.124 104 kg/s

例题1 、 120℃的湿蒸汽占有容积0.3m3。

解 (1) mv ml 时，它们各自占有的容积 查饱和水蒸汽表： v ' 0.00106031m3/kg因 mv mlv " 0.89219m3 /kg

则

mv x 0.5 mv ml

而

vx v ' x(v " v ') 0.00106

0.5 (0.89219 0.00106) 0.446625m3/kgV 0.3 m 0.67kg vx 0.446625

湿蒸汽的质量

饱和水及饱和蒸汽的质量

mv ml

0.67 0.336kg 2

饱和水占有的容积 Vl ml v ' 0.336 0.0011 3.56 10 4 m3 饱和蒸汽占有的容积Vv mvv " 0.336 0.89219 0.2998m3

查饱和水蒸汽表：v ' 0.00106031m3/kg v " 0.89219m3 /kg

( 2 ) Vl Vv 时，它们各自的质量 因

V 2Vl 2Vv 2ml v ' 2mvv " 0.3m3

所以

V 0.3 mv 141.5kg 2v " 2 0.00106V 0.3 ml 0.169kg 2v ' 2 0.89219

例题2、某刚性容器内装有1kg汽水混合物，p1=0.2MPa, 其中x=0.4, m液=1-0.4=0.6kg, 吸热后全部汽化。求

解 最终压力、吸热量查饱和水蒸汽表, p1 0.2MPa时 h 504.78kJ/kg, h 2706.53kJ/kg v 0.0010605m3 /kg v 0.88585m3 /kg

初态焓

h1 h x h h 504.78 0.4 2706.53 504.78 1385.48kJ/kg

初态比容 v1 v x v v 0.0010605 0.4 (0.88585 0.0010605) 0.35497m3/kg

v2 v1 v 0.35497m3/kg 终态比容

初态焓

h1 h x h h 1385.48kJ/kg3

初态比容 v1 v x v v 0.35497m /kg 终态比容v2 v1 v 0.35497m3/kg v2 v 0.35497m3/kg时h2 2751.17kJ/kg

查饱和水蒸气表:

p 0.52979MPa,

即最终压力 p2 0.52979MPa 内能变化量 u h ( pv) h v p 加 热 量 Q U H V p (2751.17 1385.48) 0.35497 (0.52979 0.2) 103 1248.6kJ

例题3、 将5MPa、40℃的1kg水定压加热到干度为95%, 求：加热量及加热期间温度、比容和熵的改变量。 解 加热量 Q H m h 查表：1 0.0010057m3/kg, h1 171.92kJ/kg, s1 0.5704kJ/(kgK) v℃ ts 263.98

v ' 0.0012861m3/kg, h ' 1154.2kJ/kg, s ' 2.9200kJ/(kg.K)v " 0.039400m3/kg, h " 2793.6kJ/kg, s " 5.9724kJ/(kg.K)

由

ax a ' x(a " a ') 计算得

v2 0.03749m3/kg, h2 2711.63kJ/kg, s2 5.81978kJ/(kg.K)

v2 0.03749m3/kg, h2 2711.63kJ/kg, s2 5.81978kJ/(kg.K)

加热量

Q m h 1 (2711.63 171.92) 2539.71kJ

℃ 温度变化量 t t2 t1 263.98 40 224

比容变化量 v v2 v1 0.03749 0.0010057 0.03648m3/kg 熵变化量 S S2 S1 1 (5.81978 0.5704) 5.2494kJ/(K)

内能变化量 U H p V 2539.71 5 103 0.03648 2357.31kJ

例题4、 蒸汽从锅炉房沿内径为120mm,长50m的高压蒸汽管道进入汽轮机中。测得蒸汽的参数为p1=9MPa,t1=500℃。由于汽轮机运行发生故障，将输气管道与锅炉和汽轮机都切断后。室内温度为30℃。

解 (1)管道中生成的水 查水蒸

汽表：v1 0.036733m3/kg,ts t2 30℃ 时：v " 32.899m3 /kg,p1=9MPa、t1=500℃。

h1 3385.kJ/kgp2 0.0042MPa

初态内能 u1 h1 p1v1 3054.4kJ/kgp1=9MPa、t1=500℃。

v ' 0.00100442m3 /kg,

h ' 125.68kJ/kg h " 2555.35kJ/kgt2=30℃。

终态参数

x2

v1 v ' 0.00109 v " v '

h2 h ' x(h " h ') 128.30kJ/kgu2 u ' x(u " u ') 128.148kJ/kg

ΔU

Q

初态内能 终态参数

u1 h1 p1v1 3054.4kJ/kg

x2

v1 v ' 0.00109m3 /kg v " v '

p1=9MPa、t1=500℃。

h2 h ' x(h " h ') 128.30kJ/kgu2 u ' x(u " u ') 128.148kJ/kg

t2=30℃。

蒸汽的容积 ( 此段管道的体积 ) D2 0.122V AL 4 L 4

50 0.565m3

蒸汽的质量 生成水 放热量

mtol

V 0.565 15.39kg v 0.036733

my mtol (1 x) 15 …… 此处隐藏：2787字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……