Определение начальных параметров пара и построение рабочего процесса паровой турбины. Лабораторная работа. Определение начальных параметров пара и пос. Лабораторная работа 1 Определение начальных параметров пара и построение рабочего процесса паровой турбины
 Скачать 170.03 Kb.
|
|
Лабораторная работа № 1 Определение начальных параметров пара и построение рабочего процесса паровой турбины 1.1. Цель работы: 1. Ознакомление с принципом работы турбины; 2. Закрепить навыки по работе на h-S диаграммой; 3. Построение рабочего процесса турбины на h-S диаграмме. 1.2. Общие сведения Основной цикл паросиловой установки. Преобразование энергии органического или ядерного топлива в механическую при помощи водяного пара осуществляется в паровых силовых установках (ПСУ), которые являются базой современной крупной энергетики. Принципиальная схема простейшей паросиловой установки показана на рис. 1.1. За начальное состояние здесь принята вода при некоторой температуре, которая сжимается насосом и подается в котел К при давлении р1. В паровом котле за счет теплоты сгоревшего в топке топлива вода нагревается при постоянном давлении до температуры кипения и происходит парообразование. Полученный сухой насыщенный пар в пароперегревателе (ПП) перегревается до требуемой температуры Т1.. Перегретый пар, имеющий параметры р1 и t1 по паропроводу поступает в паровую турбину (Т), где происходит адиабатное расширение до давления р2 с совершением технической работы. После турбины пар поступает в конденсатор, который представляет собой трубчатый теплообменник. В конденсаторе при помощи охлаждающей воды от пара отнимается теплота парообразования и пар переходит при постоянном давлении р2 и температуре t2 в конденсат, который насосом возвращается в котел. В дальнейшем цикл повторяется.  Рис. 1.1 Принципиальная схема паросиловой установки Основной элемент установки - паровая турбина, использующая активный принцип была создана в 1629 году Джованни Бранки. Потенциальная энергия пара преобразовывалась в кинетическую и совершала работу. В этой машине струя пара приводила в движение колесо с лопатками,напоминающее колесо водяной мельницы. Независимо друг от друга в 1884 - 1889 гг. шведский инженер Карл Густав де Лаваль и Чарлз Парсонс из Ирландии создали промышленно пригодные паровые турбины. Лаваль применил сопло, расширяющееся на выходе. Такое сопло позволило получить гораздо большую скорость пара, и вследствие этого скорость вращения ротора турбины также существенно увеличилась. Полученную струю Лаваль направил на один ряд рабочих лопаток, насаженных на диск. Это была паровая турбина, работающая по активному принципу Паровые турбины работают следующим образом: пар, образующийся в паровом котле, в пароперегревателе перегревается до температуры выше 500 ОС, что соответственно приводит к большей кинетической энергии и через сопло поступает на лопатки турбины. Турбина совершает обороты и вырабатывает механическую энергию, используемую генератором. Генератор производит электричество. Мощность паровых турбин единичной установки достигает 1000 МВт. В зависимости от характера теплового процесса паровые турбины подразделяются на три группы: конденсационные, теплофикационные и турбины специального назначения. По типу ступеней турбин они классифицируются как активные и реактивные. Преимущества паровые турбины работа паровых турбин возможна на различных видах топлива: газообразное, жидкое, твердое высокая единичная мощность свободный выбор теплоносителя широкий диапазон мощностей внушительный ресурс паровых турбин Недостатки паровые турбины высокая инерционность паровых установок (долгое время пуска и останова) дороговизна паровых турбин низкий объем производимого электричества, в соотношении с объемом тепловой энергии дорогостоящий ремонт паровых турбин снижение экологических показателей, в случае использования тяжелых мазутов и твердого топлива 1.2. Описание виртуальной экспериментальной установки Видео ролик на компьютере. 1.3. Порядок проведения работы 1. Знакомятся и разбирают виртуальную схему работы турбины (на компьютере) 2. Поясняют принцип работы турбины 3. Вычисляют исходные данные:Р1, Р2, Т1 4. Строят рабочий процесс турбины на h- S диаграмме 1.4. Обработка опытных данных 1. Вычислить значения исходных данных по вариантам (по номеру списка в журнале и числу букв фамилии) Параметры р1 и t1перегретого пара: Р1 =(100 + 5N), бар Т1 =(500 + 5n), Параметры р2 влажного пара: Р2 =(0,04 – 0,0005 n), бар где N – порядковый номер фамалии студента по журналу преподавателя; n– число букв в фамилии студента. 2. На h - S диаграмме найти по значениям р1 и t1точку 1. 3. Определить для нее энтальрию h и энтропию параметры S. 4. Зная, что в турбине рабочий прцесс совершается по адиабатному темодинамческому процессу на h – S диаграмме при S1 = S2 найти точку 2 при р2. 5. Определить для нее энтальрию h и энтропию параметры S. 6. Пояснить определение t2 на h – S диаграмме и найти ее численное значение. 7. Объяснить полученный процесс на h - S диаграмме с указанием фазовых состояний рабочего тела.  Рис.1.2. h- S диаграмма 2.5. Отчёт по работе Содержание краткое описание работы; принципиальная схема установки и ее описание; построение рабочего процесса турбины на h - S диаграмме анализ полученных данных и выводы по полученным результатам для различных режимов. 2.6. Контрольные вопросы: 1. Что вы понимаете под парообразованием? 2. Расскажите о применении водяного пара в промышленности? 3. Преимущества и недостатки паровые турбины? 4. Классификация турбин 5. Назначение турбин? 6. Как построить рабочий процесс турбины в диаграмме h-S водяного пара? |