DANE:
P1= 1Mpa
P4= 0,05Mpa
Ng= 20MW
Wd= 22MJ/kg
η = 0,85
ṁw = 40Mg/h = 11,11kg/s
OBLICZENIA:
p2 = p3
p2=p4+$\frac{1}{3}$(p1-p4) = 0,05 + $\frac{1}{3}$ (1 – 0,05) = 0,37 MPa
pu1=p1-$\frac{2}{3}$(p1-p2) = 1 - $\frac{2}{3}$ (1 – 0,37) = 0,58 MPa
pu2=p3-$\frac{2}{3}$(p3-p4) = 0,37 - $\frac{2}{3}$ ( 0,37 – 0,05) = 0,16 MPa
Entalpia właściwa dla poszczególnych stanów:
Stany | Wartości entalpii | Temperatura | ciśnienie | entropia |
---|---|---|---|---|
a1 : | 3410 $\frac{\text{KJ}}{\text{kg}}$ | 460 °C |
1 Mpa | 7,65 $\frac{\text{KJ}}{\text{kg\ K}}$ |
a2 : | 3090 $\frac{\text{KJ}}{\text{kg}}$ | 305 °C | 0,37 Mpa | 7,65 $\frac{\text{KJ}}{\text{kg\ K}}$ |
a3 : | 3410 $\frac{\text{KJ}}{\text{kg}}$ | 460 °C | 0,37 Mpa | 8,2 $\frac{\text{KJ}}{\text{kg\ K}}$ |
a4 : | 2900 $\frac{\text{KJ}}{\text{kg}}$ | 210 °C | 0,05 Mpa | 8,2 $\frac{\text{KJ}}{\text{kg\ K}}$ |
a5 : | 137 $\frac{\text{KJ}}{\text{kg}}$ | 0,05 Mpa | ||
a6 : | 665 $\frac{\text{KJ}}{\text{kg}}$ | 0,58 Mpa | ||
au1 : | 3190 $\frac{\text{KJ}}{\text{kg}}$ | 360 °C | 0,58 Mpa | 7,65 $\frac{\text{KJ}}{\text{kg\ K}}$ |
au2 : | 3160 $\frac{\text{KJ}}{\text{kg}}$ | 348 °C | 0,16 Mpa | 8,2 $\frac{\text{KJ}}{\text{kg\ K}}$ |
au2w : | 228 $\frac{\text{KJ}}{\text{kg}}$ | 0,16 Mpa |
BILANS KOTŁA:
ṁ = $\frac{22\ *11,11*0,85}{3,41 - 0,67}$ = 77 [kg/s]
BILANS ZBIORNIKA:
ṁu2 = $\frac{20000}{3160 - 228}$ = 6,83 [kg/s]
α2 = $\frac{6,83}{77}$ = 0,09
z powyższych zależności i obliczeń wynika:
α1 = $\frac{665 - 0,9*228 - 137 + 0,9*137}{3190 - 137}$ = 0,14
1 - α1 – α2 = 0,77 = $\frac{m5}{m}$ => ṁ5 = 0,77*ṁ = 0,77*77 = 59,3 [kg/s]
CAŁKOWITA MOC TURBINY:
Ni = 77( 3410 – 3190 ) + ( 3190 – 3090 )( 77 – 10,9 ) + (3410 – 3160 ) ( 77 – 10,9 ) + ( 3160 – 2900 )( 77 – 10,9 – 6,83 ) = 55,49 MW
SPRAWNOŚĆ TERMICZNA I CAŁKOWITA:
Sprawność termiczna:
ηt = $\frac{\left( \ 3410 - 3190\ \right) + \ \left( \ 3190 - 3090\ \right)\left( \ 1 - 0,14\ \right) + \ (3410 - 3160\ )(1 - 0,14 - 0,09)}{\left( \ 3410 - 665\ \right) + \ (\ 3410 - 3090\ )(\ 1 - 0,14\ )}$= 17 %
Sprawność całkowita:
N= ṁ * Lt
ηc = $\frac{77*498,2}{11,11*22000}$ = 16%
MOC CIEPLNA SKRAPLACZA:
Ns = ṁ5 * Lts = ṁ5( h5 – h4 ) = 59,3( 137 – 2900 ) = - 163,8 MW