Буғ-куч қурилмасининг цикли

БУҒ–КУЧ ҚУРИЛМАСИНИНГ ЦИКЛИ


Ренкин цикли.
Ренкин циклининг ф.и.к:
(272)
бу ерда: h1 ва h2-буғнинг турбинага киришдаги ва чиқишдаги энтальпияси;
h21 –конденсатнинг Р2-босимдаги энтальпияси.
Буғнинг солиштирма сарфи: (h–кЖ/кг)
d0 = (273)
ёки
d0 = (274)


Иссиқликнинг солиштирма сарфи:


q = d0 = (h1-h21) кЖ/(кВтсоат) (275)
Нисбий ички ф.и.к:


(276)
бу ерда h2X -буғнинг чиқишдаги хақиқий энтальпияси.


Абсолют ички ф.и.к:


(277)


Демак:
(278)


h2X=h1-(h1-h2) =h1- h0 (279)


Турбинанинг механик ф.и.к:
(280)
бу ерда: ва –эффектив ва ички иш.


Генераторнинг ф.и.к:
(281)
Бу ерда: –электр энергиясига айланган 1 кг буғнинг иши.
Буғнинг оралиқ босқичда иситиш.
Буғ турбинада қисман кенгайгандан кейин буғ қиздиргичга берилади, бу ерда қайтадан янги буғ температурасигача ёки дастлабки температурасидан бир оз паст даражасигача исийди. Шундан кейин буғ турбинанинг охирги босқичларига юборилади.
Циклнинг термик ф.и.к.
(282)



34-расм.Регенерация циклли буғ-куч қурилмаси ва унинг hs-диаграммаси:
I – қозон қурилмаси; II- буғ турбинаси; III- конденсатор; IV-конденсат насоси; V ва VI- регенерация қурилмалари
Ренератив цикл.
Регенерация – чиқиб кетаётган иссиқликнинг бир қисмини иссиқлик қурилмасида яна ишлатиш учун қайтариш маoносини беради.
Олинган буғ миқдори:
(283)
бу ерда: -буғ олиниш босимдаги конденсат энтальпияси;
hол-турбинадан олинган буғ энтальпияси;
-буғнинг охирги босимидаги конденсат энтальпияси.
1 кг буғнинг фойдали иши:


ОР =(1- ) (h1-h2)+ ( h1-hол) (284)


ёки
ОР=( h1-h2)- ( hол– h2) (285)
Циклнинг термик ф.и.к:
(286)
Буғнинг солиштирма сарфи: (h –кЖ/кг)
dСР = (287)


1. Буғ–куч қурилмаси Ренкин цикли бўйича ишламоқда. Бошланғич ҳолат параметрлари қуйидагича: Р1=20 бар; t1=3000C. Конденсатордаги босим Р2=0,04 бар. Циклнинг термик ф.и.к ни аниқланг.
Ечиш:
Ренкин циклининг ф.и.к:

hs-диаграмма орқали қуйидагиларни аниқлаймиз:


h1 =3019 кЖ/кг; h2=2036 кЖ/кг; h21=121,0 кЖ/кг.


Олинган қийматларни юқоридаги формулага қўйиб t ни аниқлаймиз:
=


2. Агар Р1=60 бар, t1=4500C ва Р2=0,04 бар бўлса, Ренкин циклининг термик ф.и.к ни аниқланг.
Ж: = 40,2 %.


3. Бошланғич босими р1=20 аm ва охирги босими р2=0,2 аm бўлган қуйидаги холлар учун идеал циклларни термик ф.и.к таққосланг:
1) қуруқлик даражаси x=0,9 бўлган нам буғ;
2) қуруқ тўйинганган буғ;
3) температураси t=300С бўлган ўта қизиган буғ.
Ж: 1) =0,269; 2) = 0,278; 3) = 0,286.


4. Агар р1=20 бар, t1=4500C ва р2=0,04 бар бўлса, 1 кг буғнинг Ренкин циклида бажарган ишини аниқланг. Ушбу циклни Рv; Ts; hs диаграммаларда тасвирланг.
Ж: о=1611 кЖ/кг


5. Агар Р1=15 бар ва t1=3000C ли буғнинг чиқишдаги босими Р2=0,1 бар, буғнинг сарфи 940 кг/соат бўлса, Ренкин цикли бўйича ишлайдиган буғ машинасининг термик ф.и.к ни ва қувватини аниқланг.
Ж: t=0,296; N=220 кВт.


6. Қуввати N=12000 кВт бўлган буғ турбинаси Р1=80 ат ва t1=4500C бўлган бошланғич параметрлар бўйича ишламоқда. Конденсатордаги босим Р2=0,04 аm га тенг. Турбинани таъминловчи қозон агрегатида ёниш иссиқлиги QКU=6000 ккал/кг бўлган кўмир ёндирилмоқда. Қозон агрегатининг ф.и.к 0,8 га тенг, Таъминот сувининг температураси tТ.С=90С. Буғ турбинаси Ренкин цикли бўйича тўлиқ нагрузка билан ишлаган хол учун қозон агрегатининг унумдорлигини ва ёқилғи сарфини аниқланг.
Ечиш:
Турбинада буғнинг солиштирма сарфини аниқлаймиз:


dО = 860/h1-h2 кг/(кВтсоат)


hs-диаграмма ёрдамида қуйидагиларни аниқлаймиз:


h1 = 782 ккал/кг; h2 = 471 ккал/кг


Бундан:
dО = 860/782-471=2,77 кг/(кВтсоат).


Демак, турбинадаги буғ сарфи:


DО =2,7712000 = 33240 кг/соат


Шу катталик қозон агрегатининг унумдорлигини белгилайди. Буғга келтирилган иссиқлик миқдори қуйидагига тенг:


DО (h1-hТ,С)


Қозон агрегатининг ф.и.к 0,8 га тенг эканлигидан:





7. Қуйидаги холлар учун Ренкин циклининг термик ф.и.к ни аниқланг.
1) Р1 = 35 аm; t1 = 435 0C; Р2 = 0,04 аm;
2) Р1 = 90 аm; t1 = 500 0C; Р2 = 0,04 аm;
3) Р1 = 130 аm; t1 = 565 0C; Р2 = 0,035 аm;
4) Р1 = 330 аm; t1 = 650 0C; Р2 = 0,03 аm;
Ж: 1) t=0,379; 2) t=0,427;
3) t=0,448; 4) t=0,483;


8. Буғ турбинасидан олдин буғнинг параметрлари қуйидагича: Р1=90 аm; t1=5000C. Конденсатордаги босим 0,04 аm. Агар нисбий ички ф.и.к оi=0,84 бўлса, буғнинг турбинада кенгайишдан кейинги ҳолатини аниқланг.
Ж: x=0,865.


9. Буғ турбинаси қуйидаги бошланғич параметрларда ишлаяпти: Р1=90 аm; ва t1=4800C. Охирги босим Р2=0,04 аm. Агар нисбий ички ф.и.к оi=0,82 бўлса, буғ турбинасининг абсолют ички ф.и.к. ни аниқланг.
Ж: i=0,344.


10. Бошланғич параметлари Р1=35 аm ва t1=4350C бўлган буғ турбинасини бошланғич параметрлари Р1=29 аm ва t1=4000C бўлган буғ турбинаси билан таққослаб, тежамкорлигини аниқланг.
Иккала турбина конденсаторидаги босим Р2 = 0,04 аm. Нисбий эффектив ф.и.к иккала турбина учун е=0,8
Ж: 3,08 %.