Teoria maszyn cieplnych
06. Siłownie parowe - pytania
Obieg parowy Carnote’a
1. Dlaczego nadmierna zawartość wilgoci w parze jest niepożądana w turbinach parowych? Jaki poziom zawartości wilgoci w parze jest dopuszczalny?
2. Dlaczego obieg Carnota nie może być obiegiem idealnym siłowni parowej?
Prosty obieg Rankine’a
3. Jakie cztery procesy tworzą obieg Rankine’a?
4. Przyjmijmy do rozważań prosty idealny obieg Rankine’a ze stałymi parametra-mi na wlocie do turbiny. Jaki jest wpływ obniżenia ciśnienia w skraplaczu na Pracę pompy:
(a) zwiększa się, (b) zmniejsza się, (c) nie zmienia się Pracę turbiny:
(a) zwiększa się, (b) zmniejsza się, (c) nie zmienia się Ciepło dostarczane:
(a) zwiększa się, (b) zmniejsza się, (c) nie zmienia się Ciepło wyprowadzane: (a) zwiększa się, (b) zmniejsza się, (c) nie zmienia się Sprawność obiegu:
(a) zwiększa się, (b) zmniejsza się, (c) nie zmienia się Zawartość wilgoci na
wylocie z turbiny
(a) zwiększa się, (b) zmniejsza się, (c) nie zmienia się 5. Przyjmijmy do rozważań prosty idealny obieg Rankine’a ze stałą temperaturą na wlocie do turbiny i stałym ciśnieniem w skraplaczu. Jaki jest wpływ zwięk-szenia ciśnienia w kotle na
Pracę pompy:
(a) zwiększa się, (b) zmniejsza się, (c) nie zmienia się Pracę turbiny:
(a) zwiększa się, (b) zmniejsza się, (c) nie zmienia się Ciepło dostarczane:
(a) zwiększa się, (b) zmniejsza się, (c) nie zmienia się Ciepło wyprowadzane: (a) zwiększa się, (b) zmniejsza się, (c) nie zmienia się Sprawność obiegu:
(a) zwiększa się, (b) zmniejsza się, (c) nie zmienia się Zawartość wilgoci na
wylocie z turbiny:
(a) zwiększa się, (b) zmniejsza się, (c) nie zmienia się 6. Przyjmijmy do rozważań prosty idealny obieg Rankine’a ze stałymi ciśnieniami w kotle i skraplaczu. Jaki jest wpływ przegrzania pary do wyższej temperatury na
Pracę pompy:
(a) zwiększa się, (b) zmniejsza się, (c) nie zmienia się Pracę turbiny:
(a) zwiększa się, (b) zmniejsza się, (c) nie zmienia się Ciepło dostarczane:
(a) zwiększa się, (b) zmniejsza się, (c) nie zmienia się Ciepło wyprowadzane: (a) zwiększa się, (b) zmniejsza się, (c) nie zmienia się Sprawność obiegu:
(a) zwiększa się, (b) zmniejsza się, (c) nie zmienia się Zawartość wilgoci na
wylocie z turbiny:
(a) zwiększa się, (b) zmniejsza się, (c) nie zmienia się 7. Czym rzeczywiste obiegi parowe różnią się od obiegu idealnego?
8. Porównaj ciśnienia na wlocie i wylocie z kotła dla (a) rzeczywistego i (b) idealnego obiegu parowego.
9. Entropia pary w turbinie rzeczywistej, w efekcie nieodwracalności, zwiększa się. Podejmując próbę sterowania przyrostem entropii, zaproponowano chło-dzenie pary w turbinie przez poprowadzenie wody chłodzącej wokół obudowy turbiny. Uzasadniono to tym, że zmniejszy to entropię i entalpię pary na wylocie z turbiny, z zatem zwiększy pracę wyprowadzaną z turbiny. Jak oceniasz tą propozycję?
Teoria maszyn cieplnych
10. Czy jest możliwe uzyskanie ciśnienia 10kPa w skraplaczu, który jest chłodzony wodą o temperaturze 20oC, pobieraną z rzeki?
11. Jak zmienią się następujące wielkości, gdy prosty idealny obieg Rankine’a zmodyfikujemy wprowadzając przegrzewanie międzystopniowe? Przyjmij, że strumień masy nie ulega zmianie.
Praca pompy:
(a) zwiększy się, (b) zmniejszy się, (c) nie zmieni się Praca turbiny:
(a) zwiększy się, (b) zmniejszy się, (c) nie zmieni się Ciepło dostarczone:
(a) zwiększy się, (b) zmniejszy się, (c) nie zmieni się Ciepło wyprowadzone: (a) zwiększy się, (b) zmniejszy się, (c) nie zmieni się Zawartość wilgoci na
wylocie z turbiny:
(a) zwiększy się, (b) zmniejszy się, (c) nie zmieni się 12. Narysuj idealny obieg Rankine’a z trzystopniowym przegrzewaniem w układzie współrzędnych T-s. Przyjmij, że we wszystkich stopniach temperatura na wlocie do turbiny jest taka sama. Jak zmienia się sprawność termiczna obiegu wraz ze zmianą liczby stopni przegrzewania pary?
13. Przeanalizuj prosty obieg Rankine’a i idealny obieg Ranknie’a z trzystopniowym przegrzewaniem pary. Oba obiegi działają pomiędzy takimi samymi ciśnieniami granicznymi. Maksymalna temperatura w prostym obiegu jest 700°C, a w obiegu z przegrzewaniem 450°C. Jak myślisz, który z obiegów będzie miał większą sprawność termiczną?
2/06