Чтобы определить термический КПД цикла паротурбинной установки (ПТУ) с одним регенеративным смешивающим подогревателем, необходимо выполнить несколько шагов, учитывающих параметры пара и процесс регенерации.
Задание параметров:
- Давление на выходе из котла (p1) = 12 МПа
- Температура на выходе из котла (T1) = 540°С
- Давление конденсатора (p2) = 600 кПа
Нахождение состояния пара: Используя таблицы термодинамических свойств воды и пара (или диаграммы), определите свойства пара при заданных условиях. Например, при p1 = 12 МПа и T1 = 540°С находите энтальпию (h1) и энтропию (s1) пара.
Процесс расширения: Реакция пара в турбине до давления конденсатора (p2 = 600 кПа). В этом процессе определите состояние пара на выходе из турбины (допустим, это состояние 2). Необходимо найти h2 и s2.
Смешивающий подогреватель: При наличии регенеративного подогревателя часть пара отбирается для предварительного подогрева питающей воды перед подачей её в котёл. Определите состояние воды на выходе из подогревателя, используя давление 600 кПа и свойства воды.
Энтальпия и выгода от регенерации: Рассчитайте энтальпии в подогревателе:
- h3 – энтальпия воды, подаваемой в подогреватель.
- h4 – энтальпия после подогрева (также на 600 кПа).
Энергетический баланс: Энергия, отобранная в ходе регенерации, даёт возможность уменьшить расход топлива и увеличить общий КПД цикла. Рассчитайте: \[ Q_{\text{ввод}} = h1 - h4 \] \[ Q_{\text{вывод}} = h1 - h2 \]
Определение термического КПД: Используя выражение для термического КПД цикла, получите: \[ η = \frac{Q_{\text{вывод}}}{Q_{\text{ввод}}} \]
Проверяйте и рассчитывайте каждый из этапов внимательно и точно. Использование графиков и таблиц с термодинамическими свойствами помочь в нахождении точных значений. Не забывайте учитывать источники ошибок и уточнения параметров при выполнении практических расчётов.