Мощность, КПД и расход пара

Определение конечной точки процесса, а следовательно и КПД цилиндра (вернее, КПД основного потока), может быть выполнено определением мощности цилиндра и расхода пара, проходящего через цилиндр, и переводом конечной точки процесса в область перегретого пара. [c.90]

Задача 3.63. Турбина с производственным отбором пара, работающая при начальных параметрах пара / о = 3,5 МПа, /о = 350 С и давлении пара в конденсаторе , = 4 10 Па обеспечивает отбор пара 0 = 4 кг/с при давлении > = 0,4 МПа. Определить электрическую мощность турбогенератора, если расход пара на турбину D=8 кг/ с, относительный внутренний кпд части высокого давления (до отбора) rjJ = 0,75, относительный внутренний кпд части низкого давления (после отбора) >/, = 0,77, механический кпд >/ = 0,97 и кпд электрического генератора г1г = 0,9Т. [c.138]

Задача 3.64. Турбина с производственным отбором пара, работающая при начальных параметрах пара Ро = Ъ,5 МПа, /о = 350 С и давлении пара в конденсаторе р = 5 10 Па, обеспечивает отбор пара D = 5 кг/с при давлении рд= 0,4 МПа. Определить эффективную мощность турбины, если расход пара на турбину D= 0 кг/с, относитель-5, к4ж/(кг-к) ньш внутренний кпд части высокого дав-Рис з.14 ления (до отбора) /о, = 0,75, относитель- [c.138]

Потери и расход пара в паровой турбине. Мощность и КПД турбины. Рабочий процесс турбины сопровождается неизбежными потерями. Потери принято разделять на внутренние и внешние. Внутренние потери — это потери внутри корпуса турбины, они уменьшают используемый теплоперепад. Кроме потерь в соплах к внутренним потерям относятся потери в каналах рабочих лопаток, возникающие вследствие ударов частиц пара о кромки лопаток и трения частиц пара о поверхности лопаток и друг о друга (потерянная энергия также превращается в теплоту, повышая энтальпию пара) потери от влажности пара в последних ступенях турбины, возникающие вследствие того, что частицы влаги в паре движутся медленнее сухого пара (особенно вредно разрушающее действие частиц влаги на входные кромки рабочих лопаток, поэтому степень сухости пара в последних ступенях не должна быть менее X = 0,77. .. 0,90) потери, связанные с утечками пара через зазоры между диафрагмами и валом или рабочими лопатками и корпусом (у реактивных турбин) выходные потери, обусловленные тем, что пар по выходе из турбины обладает еще некоторой кинетической энергией. [c.250]

Для оценки эффективности работы многоступенчатых паровых турбин кроме КПД применяют такие удельные показатели, как расход пара и теплоты в единицу времени на единицу получаемой мощности. Так, удельный расход пара для получения 1 кВт-ч энергии [c.387]

Объемные расходы пара. В турбинах насыщенного пара из-за пониженных начальных параметров, меньшего располагаемого теплоперепада и пониженного КПД объемные расходы пара примерно на 60—90 % больше, чем в турбинах на высокие параметры той же мощности. В связи с этим для конструкции турбин АЭС характерны следующие особенности 1) повышенные габариты паровпускных [c.153]

Дальнейшее увеличение температуры Т, а значит, и давления pi не имеет смысла, ибо, мало увеличивая КПД, оно приводит к утяжелению оборудования из условий прочности, а также к уменьшению количества теплоты q, забираемой каждым килограммом воды в процессе испарения 5-1 (из-за сближения точек 5 и / на рис. 6.6 и 6.8 по мере повышения температуры). Это значит, что для получения той же мощности необходимо увеличивать расходы воды и пара, т. е. габариты оборудования. [c.63]

Задача 3.55. Турбина работает с начальными параметрами пара />0=8 МПа, /q = 480° и давлением пара в конденсаторе / 1 = 3,5 10 Па. Определить внутреннюю (индикаторную) мощность турбины и мощность механических потерь, если расход пара D = 5,4 кг/с, относительный эффективный кпд турбины tjo.e = = 0,73 и механический кпд турбины / = 0,97. [c.135]

Задача 3.56. Турбина работает с начальными параметрами пара />0 = 3,5 МПа, /о = 435°С и давлением пара в конденсаторе р,=4 10 Па. Определить эффективную мощность турбины и удельный эффективный расход пара, если расход пара D = 5 кг/с и относительный эффективный кпд турбины 7о.е = 0,72. [c.135]

Задача 3.61. Турбина с регулируемым производственным отбором пара, работающая при начальных параметрах пара Рй = Ъ,5 МПа, ffl = 435° и давлении пара в конденсаторе р = = 4-10 Па, обеспечивает отбор пара i3 = 5 кг/с при давлении />п=0,2 МПа. Определить расход пара на турбину, если электрическая мощность турбогенератора Д, = 4000 кВт, относительный внутренний кпд части высокого давления (до отбора) >/о, = 0,74, относительный внутренний кпд части низкого давления (после отбора) >/о, = 0,76, механический кпд / = 0,98 и кпд электрического генератора rj = 0,96. [c.137]

Задача 3.65. Конденсационная турбина, работающая при начальных параметрах пара />о = 3 МПа, /о = 380°С и давлении пара в конденсаторе Pi = 4- 10 Па, имеет один промежуточный отбор пара при давлении Рп — 0,4 МПа. Определить секундный и удельный эффективный расходы пара на турбину, если электрическая мощность турбогенератора Л э = 2500 кВт, относительный внутренний кпд части высокого давления (до отбора) >/о = 0,74, относительный внутренний кпд части низкого давления (после отбора) f/ , = 0,76, механический кпд турбины / = 0,97, кпд электрического генератора >/г = 0,97 и доля расхода пара, отбираемого из промежуточного отбора на производство, o =DJD = 0,5. [c.139]

Задача 3.80. Конденсационная турбина с эффективной мощностью iVe=5000 кВт и удельным расходом пара d = = 5,8 кг/(кВт ч) работает при начальных параметрах пара / о=3,5 МПа, о = 435°С и давлении пара в конденсаторе / ,= = 4 10 Па. Определить поверхность охлаждения конденсатора турбины, если температура охлаждающей воды на входе в конденсатор f, = 14°С, температура воды на выходе из конденсатора t, = 24° , коэффициент теплопередачи к = 4 кВт/(м К) и относительный внутренний кпд турбины /о, = 0,75.. [c.144]

К сожалению, даже цикл Карно насыщенного водяного пара обладает весьма низким КПД из-за невысоких температур насыщения. Например, при давлении 9,8 МПа температура насыщения составляет 311°С. При температуре холодного источника, равной 25°С,т] карно = 1— — (273 -Н 25) / (273 311) =0,49. Дальнейшее увеличение температуры Т, а значит, и давления р[ не имеет смысла, ибо, мало увеличивая КПД, оно приводит к утяжелению оборудования из условий прочности, а также к уменьшению количества теплоты Ри забираемой каждым килограммом воды в процессе испарения 41 (из-за сближения точек 4 и 1 на рис. 6.6 и 6.8 по мере повышения температуры). Это означает, что для получения той же мощности необходимо увеличивать расходы воды и пара, т. е. габариты оборудования. [c.66]

Паровые турбины. В уравнении движения ротора (9.13) М , у О мощность N , через которую выражается момент М , зависит от расхода пара, изоэнтропийного перепада энтальпий и КПД турбины и определяется с помощью уравнения (5.12) или (5.19). КПД турбины зависит от характеристики Y и вычисляется по формуле (9.10). [c.328]

Каждая отрасль машиностроения устанавливает определенные критерии для оценки выпускаемых машин, причем надежность и удобство управления и обслуживания для всех обязательны. Так, от грузоподъемного крана для строительства требуются постоянная готовность к работе (подъем, перемещение и опускание грузов), производительность, устойчивость, транспортабельность от паровой турбины — высокий КПД, простота регулирования, заданный расход пара на единицу мощности от сельскохозяйственной машины — простота устройства, дешевизна, универсальность от грузового автомобиля — грузоподъемность, скорость, заданный расход горючего от металлорежущего станка — точность, производительность, степень автоматизации. Поэтому в каждой отрасли вырабатываются специфические особенности в конструировании машин, с которыми многие годы студенты и инженеры этой отрасли знакомятся, изучают их и развивают. [c.91]

В процессе испытаний могут определяться как интегральные показатели установок в целом (мощность, КПД иш удельный расход теплоты, общий часовой расход теплоты), так и экономические показатели отдельных узлов и элементов а именно КПД отдельных цилиндров турбины, характеристики конденсатора и подогревателей, потери давления в клапанах и трубопроводах промежуточного перегрева пара и внутри ПТУ, показатели экономичности системы регенерации и т.д. [c.69]

Мощность ЦНД современных паровых турбин может быть получена путем вычитания из общей мощности турбоагрегата мощностей ЦВД и ЦСД, определенных расчетом на основании измерения расходов всех потоков и параметров пара. Однако существенным недостатком этого метода является то, что мощность ЦНД, определенная как разность больших значений, будет получена с повышенной погрешностью следовательно, с большой погрешностью будет определен и КПД. [c.90]

Так как определение КПД ЦНД при работе на перегретом паре проводилось при уменьшенном расходе пара и ухудшенном вакууме, то производился перерасчет. Переход к номинальным значениям противодавления и расхода осуществляется с помощью полученной в опытах универсальной кривой поправок на вакуум [17] (рис. 4.10). При построении этой кривой вводились поправки на изменение режима работы подогревателя ПНД-1, а также на неизбежные, хотя и небольшие, колебания параметров свежего пара и температуры промежуточного перегрева. Отключение регенерации привело к тому, что расчетный расход через ЦНД достигался при мощности турбины около 170 кВт. [c.95]

При применении регенеративного подогрева воды при данной электрической мощности из-за отборов увеличивается расход свежего пара и питательной воды. Вследствие увеличения расхода свежего пара высота лопаток ступеней высокого давления турбины возрастает, повышается их КПД. Уменьшение пропуска пара через ступени низкого давления и выхлопную часть турбины облегчает их конструкцию, уменьшает выходные потери и позволяет повысить предельную мощность турбины. [c.79]

Основная цель расчета ПТС проектируемого конденсационного энергоблока (электростанции) заключается в определении технических характеристик теплового оборудования (расходов пара, воды и топлива) и энергетических показателей энергоблока (электростанции) и его частей (КПД и удельных расходов теплоты и топлива). ПТС при проектировании рассчитывается при максимальной (номинальной) мощности энергоблока (электростанции) Мэ- Эта величина является исходной в данном расчете и определяет выбор оборудования энергоблока (электростанции). [c.144]

На паросиловых установках, работающих на топливе, выбор оптимальных параметров пара практически однозначно определяется единичной мощностью турбин, точнее, объемным расходом пара через их головные части. Чем выще параметры пара, тем выше термический КПД цикла Ренкина г)/, по которому работают паросиловые установки, и тем больше их экономичность. Но чем выше давление пара, тем меньше его удельный объем [c.166]

Если выбрать Ад и, следовательно, ку по соотношению (4.59), то (4.61) дает вполне определенное значение расхода пара и определяет мощность турбины по (4.55) и экономичность по (4.58). С ростом ку производительность КУ и прирост мощности за счет впрыска пара уменьшаются, а КПД растет. [c.401]

Внутренняя мощность турбины с отборами пара выражается как сумма мощностей отдельных отсеков проточной части, каждый из которых имеет свой расход пара, свой теплоперепад и свой относительный внутренний КПД. [c.51]

Из рассмотрения теплового цикла (см. 1.6) следует, что мощность, вырабатываемая 1 кг пара в турбине, и КПД турбинной установки тем выше, чем ниже температура (и, следовательно, давление) пара за последней ступенью турбины. Как уже отмечалось, теплофикационная турбина представляет собой комбинацию турбин с противодавлением и конденсационной. Поэтому роль конденсатора в теплофикационной турбоустановке прежде всего зависит от режима работы. Когда турбина работает в теплофикационном режиме (зимой) и практически все тепло конденсации передается сетевой воде, от конденсатора нет никакой пользы. Наоборот, возникает множество эксплуатационных проблем, главной из которых является обеспечение надежной работы ЦНД при малых расходах пара. Летом теплофикационная турбина часто работает в конденсационном режиме, и тогда эффект от углубления вакуума сказывается в полной мере. Учитывая то, что значительную часть года теплофикационная турбина работает с существенной недогрузкой конденсатора, его теплообменные поверхности выполняют менее развитыми, чем в конденсаторах конденсационных турбин. [c.180]

Использование в ПГУ трехконтурного КУ позволяет дополнительно повысить экономичность установки. Применение его целесообразно в мощных энергетических ГТУ с высокими параметрами выходных газов > 580 °С). Увеличение КПД производства электроэнергии в таких ПГУ обеспечивается прежде всего количеством пара, генерируемого на уровне ИД. Расход пара ВД в трехконтурном КУ немного меньше, чем в двухконтурном КУ, так как пароперегреватель среднего давления (СД) располагается на более высоком температурном уровне, что уменьшает количество теплоты, передаваемой в части ВД котла. В КУ трех давлений давление в секциях ВД и СД необходимо повышать одновременно. Оптимальное отношение этих давлений составляет около 0,15—0,25, а максимальная мощность ПТ в схеме ПГУ определяется давлением в секции НД. Абсолютные значения давлений пара в трехконтурном [c.357]

Измерение мощности. При электрическом приводе тягодутьевых машин измеряют мощность электрического тока или расход электроэнергии (см. 13.6), а при паровом приводе — расход и параметры пара перед и за турбиной, ее КПД. Под мощностью на валу вентилятора (дымососа) понимается мощность, затраченная двигателем на привод вентилятора. Эту мощность в большинстве случаев определяют на стендах изменением крутящего момента на валу машины. При испытаниях в эксплуатационных условиях мощность на валу вентилятора (дымососа) обычно не измеряют, так как это сопряжено со значительными трудностями. Мощность на валу вен- [c.390]

Рис. 15 иллюстрирует схему энергетической установки с впрыском генерируемого в котле-утилизаторе пара в ГТУ (обычно в камеру сгорания или компрессор ГТД). Энергетический впрыск пара дает увеличение расхода рабочего тела (газопаровой смеси) через турбину привода, что позволяет существенно повысить кпд и мощность [c.238]

Задача 3.54. Турбина работает с начальными параметрами пара />0 = 4 МПа, /о = 440°С и давлегаем пара в конденсаторе />,= = 4 10 Па. Определить эффективную мощность турбины, если расход пара D=5,2 кг/с и относительный эффективный кпд турбины /7о.е = 0,71. [c.135]

Задача 3.57. Турбина с начальными параметрами цара р = = 1,6 МПа, /о=350°С и давлением пара в конденсаторе />1 = 5 10 Па переведена на работу при давлении пара в конденсаторе />, = 9 10 Па. На сколько уменьшится эффективная мощность турбины, если при одном и том же расходе пара (Z> = 5,5 кг/с) относительный эффективный кпд уменьшится с т] = 0,66 до / , = 0,61. [c.136]

Задача 3.59. Конденсащюнная турбина эффективной мощностью iVe=12 ООО кВт работает при начальных параметрах пара о = 2,8 МПа, /о = 400°С и давлении пара в конденсаторе р — 4,5 10 Па. Определить удельный эффективный расход пара и относительный эффективный кпд турбины, если расход пара /) = 15 кг/с. [c.136]

Пар (рис. 4.29, в) перегревается в реакторе до температуры (точка ]), при которой в конце процеееа раеширения (точка т) влажность оказьшается в допустимых пределах. АПТУ, работающие по этому циклу, характеризуются высокими КПД и удельной мощностью, начальными параметрами пара примерно 8 МПа и 773 К. Основным преимуществом одноконтурных АПТУ является возможность получения высокого КПД благодаря отсутствию теплообменника и малому расходу энергии на собственные нужды. [c.213]

На протяжении всего XIX в. продолжалось усовершенствование паровой машины. С 1800 г., когда окончилось действие патентов Уатта, конструкторы различных стран особенно активно включились в работу по улучшению технических показателей паросиловых установок с поршневым паровым двигателем. Хотя основные конструктивные детали паровой машины и термодинамические основы ее работы оставались неизменными, произошло качественное изменение паровой техники, выразившееся в повышении показателей интенсивности возросли давление и перегрев пара, число оборотов, удельные тепловые и силовые нагрузки и т. д. Использование перегрева пара, начатое еще в 60-х годах, особенно широко распространилось в 90-х годах. Появление быстроходных технологических машин и двигателей транспортных средств потребовало увеличения КПД паровых машин. Большое внимание постоянно уделялось также системам парораспределения, благодаря чему появились технически совершенные устройства. Этому в значительной мере способствовали разработки американского инженера Джорджа Корлиса. Регулирование в его конструкциях сочеталось с небольшим расходом пара и дало основу для изготовления машин большой мощности. На Филадельфийской выставке 1876 г. экспонировалась балансирная машина Корлиса мощностью 2500 л. с. п скоростью вращения 36 об/мин. Однако парораспределительные краны в его машинах не могли работать при перегретом паре, а балансир — при большом числе оборотов и потому не могли следовать за основной тенденцией развития паротехники последней четверти XIX в. Дальнейшее развитие паровых поршневых двигателей пошло по пути создания многоцилиндровых конструкций с многократным расширением пара это привело к повышению КПД в результате использования высокого перепада давлений и уменьшения теплообмена между паром и стенками рабочих цилиндров. В 90-х годах появились машины с двух-, трех-и четырехкратным расширением пара. Благодаря многим техническим усовершенствованиям к концу XIX в. термический КПД паровых машин возрос в 5 раз [1, с. 13—14]. Паровая машина как универсальный двигатель крупной машинной индустрии, транспорта и в известной степени сельского хозяйства (локомобили) занимала все более прочные позиции вплоть до 70—80-х годов. [c.47]

Характерной особенностью воздушно-водяных испарительных холодильных машин является возможность регулирования температуры охлажденной воды Изменением не только вакуума, но и начальных параметров и расхода воздуха. Расширяется интервал температур воды при одном и том же вакууме от температуры насыщения пара до температуры воздуха по смоченному термометру, а также интервал давлений —в сторону снижения вакуума при одной и той же температуре охлаждения воды. Ее охлаждение происходит в основном за счет скрытой теплоты парообразования, т. е. слабо зависит от расхода воздуха. Зато от расхода воздуха зависят параметры процесса — температура и давление (вакуум). Изменение вакуума позволяет уменьшить расход воздуха и тем самым увеличить теплосъем с каждого килограмма воздуха (рис. 5-28). А поскольку мощность привода турбокомпрессора ВХМ зависит от расхода рабочего ела и от вакуума, то снижение вакуума аа счет введения в аппарат небольшого количества воздуха при почти постоянном расходе пара позволяет эту мощность уменьшить по сравнению с чисто вакуумным охлаждением, аналогично графику на рис. Б-7 (кривая 6). В ВХМ энергозатраты также меньше, чем в воздушных холодильных машинах, так как расход воздуха в них на порядок меньше в силу испарительного принципа охлаждения. По энергозатратам ВХМ находятся нй уровне фреоновых парокомпрессионных хй-Лодильных машин в которых термический Кпд близок к КПД цикла Карно. [c.169]

Рассмотрим характеристики и данные стендовых испытаний, предназначенных для мелкосерийного производства ПТУ мощностью 40 кВт с четыреххлористым этиленом в качестве рабочего тела, применяемых для вторичного использования теплоты дымовых газов печей обжига керамики [122]. ПТУ функционирует при температурах конденсации и испарения, соответственно равных 313 и 383 К- Использование четыреххлористого этилена позволяет обеспечивать большие объемные расходы пара на выходе из одноступенчатой турбины малой мощности, а за счет этого высокий внутренний КПД турбины (порядка 70 %) и в конечном итоге — высокий эффективный КПД установки (порядка 11,5 %), работающей по нерегенеративному докритическому циклу Рен-кина. Это обстоятельство совместно с применением в конструкции агрегатов дешевых алюминиевых сплавов обеспечивает удельные затраты в ПТУ порядка 1100 долл./кВт. [c.182]

Приведение по методу с постоянным положением регулирующих клапанов ВД предаолагает пересчет электрической мощности, расходов пара и давлений по всем отсекам турбины при номинальных параметрах с сохранением степени открытия регулирующих клапанов и опытных значений внутретих КПД цилиндров. [c.72]

Выражение (2.10) относится к утечке из части высокого давления турбины с промежуточным перегревом, т. е. к случаю, когда отведенный из турбины пар не проходил промежуточный перегреватель и, следовательно, уменьшение мощности связано также с уменьшением количества теплоты, сообщаемой пару в котле, Чтобы и в этом случае определить максимальное изменение мощности при неизменном расходе теплоты Qo, нужно учесть возможную работу в установке за счет теплоты Ai , равную произведению Ai"" на абсолютный внутренний КПД цикла (TjApn) тогда получим [c.62]

Формулы (4,14) и (4.15) учитывают не только начальные параметры пара, но также и давление пара, отпускаемого потребителю, Рт, внутренний относительный КПД Tioi частей турбины, поскольку они влияют на выработку электроэнергии э и Эо (рис. 4.12), а также на удельные расходы топлива Ьэ, Ьк. Удельный расход топлива КЭС учитывает характеристику зам бщающей конденсационной мощности. [c.44]

Следует отметить, что поскольку питательной воде передается теплота отобранного пара, включая теплоту парообразования, а при получении работы используется лишь часть теплоты пара, не включаюшая теплоту парообразования, то потеря работы в результате отборов будет значительно меньше, чем увеличение энтальпии питательной воды. Поэтому в целом КПД цикла возрастает. Однако возрастает и удельный расход пара, так как отобранная часть пара не полностью участвует в совершении работы и для получения заданной мощности его расход надо увеличивать. Правда, это обстоятельство облегчает конструкцию последних ступеней турбин, позволяя уменьшить длину их лопаток. [c.99]

Использование тепла О. г. представляет известные трудности вследст-Бие низких темп-р их и малых Г-ных напоров (перепадов). О. г. промышленных печей и силовых установок ( выхлопные газы ) часто имеют темп-ру 400—650°, что позволяет утилизировать часть заключающегося в них тепла для подогрева воды, воздуха, а при благоприятных условиях и для получения пара, идущего для технологич. нужд, для отопительных и силовых установок. Однако соответственные устройства (паровые котлы, рекуператоры, аккумуляторы, подогреватели и т. д.) должны иметь специальную конструкцию (сильно развитые нагревательные поверхности, тонкие стены, высокие скорости дымовых газов и т. д.) для того, чтобы можно было обеспечить достаточно интенсивный переход тепла при низких Г и малых Г-ных напорах. Практически удается таким путем понижать О. г. до 100— 150°, однако подобные установки по сравнению с нормальными получаются более громоздкими, дорогими и работающими с низким кпд (45 — 55%). Кроме того указанное понижение i° О. г. лишает возможности пользоваться естественной тягой дымовых труб и вызывает необходимость установки искусственных дымососов, на приведение в движение которых расходуется от 10 до 30% всей получаемой энергии пара. Тем не менее во многих случаях практики такие установки дают значительную экономию. Так, при больших газовых двигателях (газо-динамо и газо-воздуходувках) утилизация тепла выхлопных газов в паровых котлах специальной конструкции дает возможность получить от 10 до 15% добавочной мощности при" утилизации этого пара в паровых турбинах. Установка паровых котлов при больших мартеновских печах (100 m и больше), работающих с интенсивной тепловой нагрузкой или имеющих плохую утилизацию тепла в регенеративных камерах (малый объем насадок, большие просветы между кирпичами и т. д.), дает от 300 до 650 %г пара (давлением от 6 до 12 aim) на 1 m выплавленных стальных слитков. Установка тонкостенных рекуператоров и аккумуляторов дает возможность для целого ряда мелких промышленных печей применить принцип рекуперации или воспользоваться теплым воздухом для устройства рациональной вентиляции в промышленных помещениях. [c.241]

В этих ф-лах Nijj означает мощность ц. в. д., —мощность ц. н. д., G— полный расход пара в час, Е —количество отбираемого пара в час, и —адиабатич. перепады в частях высокого и низкого давления, r)jj и —относительные индикаторн. кпд для тех же частей. Из опытных данных, собранных Шнейдером оказывается, что 70- 83%, а 55- 65%. Клапанная машина тендем с отбором пара изображена на фиг. 58. [c.431]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...