0 3952 =
, = 8 s x2 s1 2
− ′
= s′′ −s′ 7,0909−0,4763 4763 ,
−0
2 2
dla P2 = 5 kPa: s'2 = 0,4763 kJ/kgK, h'2 = 137,77 kJ/kg, s"2 = 8,3952 kJ/kgK, h"2 = 2561,2 kJ/kg.
C: h1 = 3445,2 kJ/kg, Teoretyczna moc maszyny w
w który p
Użyto tu danych tablicowych:
dla P1 = 4,0 MPa i t1 = 500°
s1 = 7,0909 kJ/kgK.
yraża się wzorem:
Nteor = L⋅t1−2 =m<1-2 =m&(h1−h2) m strumień masy ary:
m& = 10 t/h = 10000/3600 = 2,778 kg/s Entalpia na końcu ekspansji wynosi:
h2 = h'2 + x2 (h"2 − h'2) = 137,77 + 0,8353 (2561,2 − 137,8) = 2162,04 kJ/kg właściwa pary
Zatem
Nteor ≡ kW = 3,56MW
s 6 kJ , 3564 ) = 04 , 2162 2 , 3445 ( 778 , 2
=
Lt12 ⎥⎦⎤
⎢⎣⎡ ≡
−
⋅ ⋅
− .
Sucha nasycona para wodna rozpręża się izentropowo od 1,5 MPa do 100 kPa. Jaki ci pary na końcu i jaką pracę techniczną para wykonuje? Przedstawić
Jaka jest moc teoretyczna silnika parowego, w którym 7 t/h pary mokrej o ciśnieniu suchości 98% rozpręża się izentropowo do 10 kPa? Jaki jest stopień ężonej? Naszkicować przemianę w układach: T−s i h−s.
Określić za pomocą tablic parowych średnią wartość wykładnika κ dla empirycznego suchej nasyconej: Pvκ = const jeżeli ekspansja od ciśnienia 1,5 ości 1,0 przebiega do ciśnienia: a) 600 kPa, b) 100 kPa. Naszkicować
z-3 = e odczas przemiany
izoter-icznej q1 as przemiany izentropowej lt
3, parametry i funkcje stanu końcowego: t3, v3, x3, h3, u3, s3. Naszkicować przemiany w układach: T−s i h−s, a rozwiązanie przeprowadzić zapomocą wykresu (h−s) lub tablic.
Zadanie 12.16 jest stopień suchoś
przemianę na wykresach: T−s i h−s.
Wyniki: x2 = 0,848, lt1−2= 457,9 kJ/kg.
Zadanie 12.17 1,0 MPa i stopniu suchości pary rozpr
Wyniki: x2 = 0,779, Nteor = L⋅t1−2= 1324 kW.
Zadanie 12.18 równania izentropy pary MPa i stopnia such
przemiany w układach: P−v i T−s.
Wyniki: a) κ = 1,136, b) κ = 1,133.
Zadanie 12.19
Para wodna rozpręża się izotermicznie od stanu 1 do stanu 2, a następnie adiabatyc nie odwracalnie (izentropowo) do stanu 3. Dane: P1 = 3,0 MPa i t1 = 350°C oraz P2 = 1,0 MPa, P 0,05 MPa. Obliczyć: jednostkowe ciepło pobran p
−2, jednostkową pracę techniczną wykonaną podcz m
2−
Wyniki: q1−2 = 347,5 kJ/kg, = 616 kJ/kg, t3 = 81,35°C, v3 = 3,09 m3/kg, x3 = 0,955,
aizolowanego naczynia, w którym znajdowało się 50 kg wody o tem-eraturze 20°C, wprowadzono mokrą parę wodną o ciśnieniu 1,0 MPa. Przyrost masy wo-dy wyniósł 5 kg, zaś temperatura wowo-dy w naczyniu ustaliła się na poziomie 40°C. Obliczyć
ry doprowadzonej.
a C
Z tablic przegrzanej pary w MPa :
6,7714 kJ/kgK dla ciśnienia 3 kPa pary nasyconej:
2545,2 kJ/kg r = 2444,2 kJ/kg
s' = 0,3543 kJ/kg⋅K °C
Dla ekspansji izentropowej byłoby:
s1 = s2s = s'2 + x2s (s"2 − s'2) stąd:
3
t2
l −
h3 = 2542 kJ/kg, u3 = 2387 kJ/kg, s3 = 7,30 kJ/kg.
Zadanie 12.20 Do doskonale z p
stopień suchości pa Wynik: x = 0,119.
Zadanie 12.21
Obliczyć stopień suchości pary wylotowej z turbiny, jeżeli wiadomo, że para rozpręż się w turbinie adiabatycznie nieodwracalnie ze sprawnością ηi = 0,85 od 4,0 MPa i 400°
do 3 kPa. Wyznaczyć moc wewnętrzną maszyny dla strumienia masy 360 kg/h.
Rys. 12.6
Rozwiązanie
odnej dla P1 = 4,0 i t1 = 400°C mamy h1 = 3214,5 kJ/kg i s1 =
a
h' = 101,0 kJ/kg h" =
s" = 8,5776 kJ/kg⋅K ts = 24,1
a
780 , 0 3543 = , 0 4
2 −
3543 , 0 5776 , 8 s s2 2
s ′′− ′ −
771 ,
=6 s x s1− ′2
=
Entalpia właściwa w hipotetycznym
kJ/kg Ze wzoru na sprawno
stanie 2s:
h2s = h'2 + x2r2 = 101,0 + 0,78 ·2444,2 = 2 007,5 ść wewnętrzną:
85 , 0 h = h
h = h l = l
s 2 1
2 1 s i
−
−
mamy entalpię właściwą w rzeczywistym stanie pary wylotowej:
2s) = 3214,5 − 0,85 (3214,5 − 2007,5) = 2188,6 kJ/kg Stopień suchości tej pary wynosi:
ηi
h2 = h1 − ηi (h1 − h
854 , 0 2 = , 2444
0 , 101 6 , = 2188 r
h = h
x2 2− 1′ −
Moc wewnętrzna turbiny:
( ) (
3214,5 2188,6)
= 102,6 kW 3600Zadanie 12.22
Silnik parowy zasilany jest masą 1,52 t/h pary przegr = 360
h h m = l
mi 1 2
i= & & − −
zanej o ciśnieniu 5,0 MPa i tem-prowadzi do ciśnienia 5 kPa.
kreślić stopień suchości pary wylotowej x2, sprawność wewnętrzną ηi i moc wewnętrzną ilnika Ni, jeżeli do skraplania pary odlotowej (bez przechładzania skroplin) potrzeba
3240 kg/h wody chłodzącej (cw = 4.19 kJ/kg⋅K), która podgrzewa się w skraplaczu o 9,5 zemiany pary w układach: T−s i h−s.
yn
Pa i t1 = 250°C. W turbi-zpr owo do ciśnienia P2 = 25 kPa. Para wylotowa skrapla się w
mieszankowym, do którego wtryskuje się wodę o temperaturze t'w = 10°C. Wo-a odpływWo-ającWo-a ze skrWo-aplWo-aczWo-a mWo-a temperWo-aturę t"w = 55°C. Przedstawić przemiany na wy-resach: T−s i h−s, a następnie obliczyć zapotrzebowanie wody chłodzącej skraplacz
rbina rozwija moc teoretyczną Ns = 0,5 MW.
wracalną. Gdyby przemiana zachodziła od-chości pary wylotowej wynosiłby x2s = 0,9. Obliczyć moc
we-i eli wiadomo, iż para produkowana jest w kotle izobarycznie przy iśnieniu P1 = 3,0 MPa. Temperatura wody zasilającej kocioł tw = 60°C. Para pobiera w
L Ni ≡ &
peraturze 500°C. Rozprężanie adiabatyczne nieodwracalne O
s 8
K. Naszkicować pr
W iki: x2 = 0,90, ηi = 0,88, x2s = 0,821, Ni = 471,2 kW.
Zadanie 12.23
Do turbiny parowej dopływa para o parametrach: P1 = 1,0 M nie para ro ęża się izentrop
skraplaczu d
k
m&w[kg/h], jeżeli tu
Wynik: m&w= 31550 kg/h.
Zadanie 12.24
Turbina parowa zasilana jest z kotła parowego parą wodną o ciśnieniu P1 = 3,0 MPa.
Turbina pracuje ze sprawnością wewnętrzną ηi = 0,8, ciśnienie wylotowe wynosi P2 = 5 kPa. Przemiana w turbinie jest adiabatą nieod
wracalnie, to stopień su nętrzną turbiny N , jeż w
c
kotle strumień ciepła = 109,2 GJ/h. Zadanie rozwiązać za pomocą wykresu h−s.
Na-2 ło aż do
3 = 0. Z kolei ciekły amoniak podlega dławieniu, co prowadza go do stanu pary mokrej i temperatury t4 = t1. Posługując się wykresem P−h dla moniaku określić: gęstość ρ1 i ciśnienie P1, temperaturę t2 i objętość właściwą v2 po sprę-żeniu, stopień suchości po zdławieniu x4, jednostkową pracę sprężania izentropowego
ia-ny i wy
Wyniki:
Przegrzana para wodna o ciśnieniu 2,0 MPa i temperaturze 300°C rozpręża się izen-opowo do 100 kPa. Jaką pracę techniczną wykonuje każdy 1 kg pary? Jaka będzie ta
stanie przed ekspansją zdławiona do 500 kPa? Zadanie wykonać przy
− Q&d
szkicować przemiany w układach: T−s i h−s.
Wynik: Ni = 100 kW.
Zadanie 12.25
Płyn chłodniczy − amoniak − sprężany jest izentropowo od stanu określonego
parame-− ° nienia P = 600 kPa. Następnie płyn oddaje ciep trami: t1 = 30 C i x1 = 0,95 do ciś
całkowitego skroplenia, kiedy to x s
a ,
lt1−2 jednostkowe ciepło odprowadzone od 1 kg płynu qw. Przedstawić szkicowo przem znaczone parametry oraz odcinki pracy i ciepła na wykresie P−h.
na poniższym rys. 12.7.
Rys. 12.7
Zadanie 12.26 tr
praca, gdy para zo
użyciu wykresu h−s, przedstawiwszy przedtem przemiany szkicowo w układach: T s i h−s.
Wyniki: lt1−2= 570 kJ/kg, lt3-4= 337 kJ/kg.
adanie 12.27
Ciekły amoniak (NH3) w stanie nasycenia o ciśnieniu 1 MPa zostaje zdławiony do 190 ę ma powstała para mokra i jaki jest jej stopień suchości? Naszkico-ach: T−s i P−h. Zadanie rozwiązać przy użyciu tablicy pary NH i
po-−20°C.
e wrzenia o ciśnieniu 120 kPa dławi się do 50 kPa. Ile pary powstaje
adanie 12.29
Strumień pary mokrej Z
kPa. Jaką temperatur
wać proces w układ 3
równać wyniki z tymi, jakie uzyskuje się z wykresu P−h.
Wyniki: x = 0,15752 , t2 =
Zadanie 12.28