MirMarine – Тепловой баланс и кпд парового котла. Потери теплоты в паровом котле

Барометрическая формула. Распределение Больцмана.

В

вывод основного уравнения

молекулярно-кинетическая теория газов

и максвелловское распределение молекул

было сделано предположение относительно скорости,

что внешние силы не действуют на молекулы

газа, поэтому молекулы равномерно

распределены по объему. Но молекулы

любой газ потенциально

гравитационное поле силы тяжести Земли, с

одна сторона и тепловое движение

молекулы – с другой стороны, они переносят газ в

некоторое устойчивое состояние,

при котором давление газа с высотой

уменьшается. 

Мы выводим

закон давления меняется с высотой,

принимая массу всех

молекулы такие же, гравитационное поле

равномерная и постоянная температура.

Рисунок 1

Себя

атмосферное давление на высоте h равно

p (рис.1), поэтому высота h + dh равна p + dp

(для dh> 0 dp2: 

где это находится

– плотность газа на высоте h (dh так

немного, чем когда вы меняете высоту в этом

диапазон плотности газа можно считать

постоянный). Средства, 

 (1) 

Зная

уравнение состояния идеальных газов

pV = (m / M) RT (m – масса газа, M – молярная масса

газ), мы находим, что 

Замена

это выражение в (1), получаем 

 или 

С УЧАСТИЕМ

изменение высоты от h1 до

давление h2

варьируется от p1 до

p2 (рис.

67), то есть 

  

или 

 (2) 

Выражение

(2) называется барометрическим

формула.

Позволяет рассчитать атмосферу

давление в зависимости от высоты или,

измерив давление, найдите высоту: Потому что

высоты считаются относительно уровня

моря, где давление считается нормальным,

то выражение (2) можно представить

нравиться 

 (3) 

где это находится

р – давление на высоте h. 

Устройство

для определения высоты над землей

поверхность называется высотомером (или высотомером).

Его работа основана на применении

формулы (3). Из этой формулы следует, что

чем тяжелее газ, тем давление с высотой

убывает быстрее. 

Барометрический

формулу (3) можно преобразовать, если

используйте формулу p = nkT: 

где это находится

n – концентрация молекул на высоте h,

п –

то же самое на высоте h = 0. Поскольку M = mNA (NA –

постоянная Авогадро, м –

масса молекулы), при R = kNA,

тогда 

 (4) 

где это находится

mgh = P

потенциальная энергия молекулы находится в

гравитационное поле, то есть 

 (5) 

Выражение

(5) называется распределением

Больцмана для

внешнее потенциальное поле. Из него

мы видим, что при постоянной температуре

плотность газа выше там, где она ниже

потенциальная энергия его молекул. 

Себя

частицы находятся в состоянии хаотичности

тепловое движение и иметь то же самое

масса и, следовательно, распределение Больцмана

(5) применимо при любом внешнем потенциале

поле, и не только в поле силы тяжести.

Как определяется КПД ГТУ

Вот пара простых формул, показывающих эффективность газотурбинной системы:

Внутренняя мощность турбины:

Nt = Gu * Lt, где Lt – работа турбины, Gu – расход выхлопных газов;

Внутренняя емкость газовой турбины:

Ni rtu = Nt – Nk, где Nk – внутренняя мощность воздушного компрессора;

Эффективная мощность газовой турбины:

Neff = Ni gtu * меховой КПД, меховой КПД – КПД, связанный с механическими потерями в подшипниках, можно считать равным 0,99

Электрическая энергия:

Nel = Ne * КПД, например, где КПД eg – КПД, связанный с потерями в электрическом генераторе, можно принять равным 0,985

Доступное тепло топлива:

Q rasp = Gtop * Qрн, где Gtop – расход топлива, Qрн – наименьшая рабочая теплота сгорания топлива

Абсолютный электрический КПД газовой турбины:

КПД = In / Q dec

электростанция комбинированного цикла

КПД ПГУ выше КПД ГТУ, так как тепло выхлопных газов ГТУ используется в блоке ПГУ. За газовой турбиной установлен котел-утилизатор, в котором тепло от выхлопных газов ГТУ передается рабочему телу (питательной воде), образующийся пар направляется в паровую турбину для выработки электроэнергии и тепла.

КПД ПГУ обычно выражается соотношением:

КПД газовой турбины = КПД газовой турбины * B + (1-КПД газовой турбины * B) * КПД газовой турбины

B – степень двойственности цикла

Эффективность энергоснабжения – КПД паровой электростанции

B = Qs / (Qs + Qku)

Qc – теплота топлива, сжигаемого в камере сгорания газовой турбины

Qku – теплота дополнительного топлива, сжигаемого в котле-утилизаторе

При этом отмечается, что если Qku = 0, то B = 1, то есть установка полностью бинарная.

Влияние степени бинарности на КПД ПГУ

Б Gtu эффективность Эффективность собаки КПД БП
1 0,32 0,3 0,524
1 0,36 0,32 0,565
1 0,36 0,36 0,590
1 0,38 0,38 0,612
0,3 0,32 0,41 0,47
0,4 0,32 0,41 0,486
0,3 0,36 0,41 0,474
0,4 0,36 0,41 0,495
0,3 0,36 0,45 0,51
0,4 0,36 0,45 0,529

Далее мы приводим таблицы с характеристиками КПД газотурбинной установки, а после них – показатели ПГУ с этими газовыми двигателями и сравниваем КПД отдельной ГТУ и КПД «ПГУ.

Источник – https://mr-build.ru/newteplo/kpd-kotla.html
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Все об инженерных системах
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: