- •Параметры состояния рабочего тела, способы и единицы их измерения.
- •Примерный состав продуктов сгорания и способы его измерения.
- •Способы измерения расходов теплоносителей и учета тепловой энергии в системах отопления и гвс.
- •Основные газовые законы. Уравнение состояния идеального газа.
- •Какой параметр остается неизменным в адиабатическом процессе и почему?
- •Что такое энтальпия? Как изменяется энтальпия в процессе дросселирования идеального газа?
- •Первый закон термодинамики и его записи через внутреннюю энергию и энтальпию.
- •Записать формулы для расчета количества тепла, необходимого для нагрева м кг газа на t°c при постоянном объеме и давлении.
- •Дайте одну из формулировок II закона термодинамики. Приведите его математическую запись.
- •Принцип работы вечных двигателей I-го II-го рода.
- •Что такое помпаж и как его избежать?
- •Как запускаются мощные центробежные и поршневые компрессоры?
- •Для чего служат промежуточные и концевые холодильники в компрессоре?
- •Цикл идеального теплового двигателя и его к.П.Д. (цикл Карно).
- •Цикл Ренкина и его к.П.Д.
- •Способы повышения эффективности использования топлива в цикле Ренкина
- •Влажный воздух и его характеристики.
- •Как рассчитать тепловую мощность, необходимую для получения м кг/с перегретого пара с параметрами р и т?
- •Основные способы распространения тепла.
- •Основной закон теплопроводности — закон Фурье.
- •Что такое коэффициент теплопроводности, его размерность, от чего зависит его величина, где его взять для выполнения расчетов?
- •Порядок величины коэффициента теплопроводности для различных веществ.
- •Виды конвекции, и чем они отличаются.
- •Основное уравнение конвективного теплопереноса — уравнение Ньютона.
- •Что такое коэффициент теплоотдачи, его размерность, как его определить для выполнения расчетов?
- •От чего зависит коэффициент теплоотдачи? Порядок его величины для различных случаев теплообмена.
- •Что такое коэффициент теплопередачи. И от чего он зависит?
- •Как рассчитать тепловой поток теплопроводностью через плоскую стенку?
- •Как рассчитать тепловой поток теплопроводностью через многослойную плоскую стенку.
- •Как рассчитать тепловой поток излучением между двумя бесконечными плоскими стенками? Между телами произвольной формы?
- •Как рассчитать средний температурный напор Δt в теплообменнике? При каких условиях среднелогарифмический напор можно заменить среднеарифметическим?
- •Виды теплообменников и области их преимущественного применения.
- •Основные этапы выполнения теплового и конструктивного расчета теплообменника.
- •Основные этапы выполнения поверочного расчета теплообменника.
- •Преимущества и недостатки мини – тэц и крупных тэц, расположенных за городом.
- •Какие единицы измерения концентрации растворов используются в водоподготовке (молярная, мольная) и почему?
- •Понятие щелочности воды. (Метод его определения).
- •Понятие жесткости воды. (Метод его определения).
- •Какие виды жесткости бывают, и какие из них наиболее опасны для паровых и водогрейных котлов?
- •Показатель концентрации ионов водорода в воде – рН.
- •Назначение Na – катионирования. Как меняются при этом свойства воды?
- •Понятие продувки котла. Зачем нужна, какая бывает и как осуществляется?
- •Каким образом используется тепло продувочной воды?
- •Тепловой баланс котла. Примерные величины основных потерь.
- •Теплота сгорания.(Как определяются?).
- •Низкотемпературная коррозия и меры борьбы с ней.
- •Способы регулирования температуры перегретого пара в паровых котлах.
- •Перечислите вредные выбросы из котла и укажите методы их снижения.
- •Зачем ставится экономайзер в котле, и почему его ставят в рассечку с воздухоподогревателем?
- •Как определяются гидравлические потери на местных сопротивлениях? От чего зависит величина коэффициента местного сопротивления ξм?
- •Что такое кавитация? Перечислите разрушительные факторы кавитации.
- •Причины возникновения и способы устранения кавитации в насосах.
- •Гидродинамический смысл числа Рейнолдса Re, его размерность и способ расчета.
- •Как рассчитать массовый расход рабочей среды при стационарном течении в трубопроводе диаметра d?
- •Как рассчитать объемный расход несжимаемой жидкости при стационарном течении в трубопроводе диаметра d?
- •Каковы причины использования многоступенчатых нагнетателей?
- •Причины возникновения и способы компенсации осевой силы в нагнетателях.
- •Основные типы энергетических насосов (по назначению).
- •Что такое «самотяга» дымовой трубы?
- •Способы регулирования производительности нагнетателей, их преимущества и недостатки.
- •Каков принцип действия направляющих аппаратов у нагнетателей?
Цикл Ренкина и его к.П.Д.
Цикл Ренкина
Теоретическим циклом современной паросиловой установки является цикл Ренкина.
Пароводяная смесь, образовавшаяся в результате передачи тепловой энергии воде в активной зоне, поступает в барабан – сепаратор, где происходит разделение пара и воды. Пар направляется в паровую турбину, где, расширяясь адиабатно, совершает работу. Из турбины отработавший пар направляется в конденсатор. Там происходит отдача теплоты охлаждающей воде, проходящей через конденсатор. Вследствие этого пар полностью конденсируется. Полученный конденсат непрерывно засасывается насосом из конденсатора, сжимается и направляется вновь в барабан сепаратор.
Конденсатор играет двоякую роль в установке: Во-первых, он имеет паровое и водяное пространство, разделенные поверхностью, через которую происходит теплообмен между отработавшим паром и охлаждающей водой. Поэтому конденсат пара может быть использован в качестве идеальной воды, не содержащей растворенных солей. Во-вторых, в конденсаторе вследствие резкого уменьшения удельного объема пара при его превращении в капельножидкое состояние наступает вакуум, который будучи поддерживаемым в течение всего времени работы установки, позволяет пару расширяться в турбине еще на одну атмосферу (Ркоколо 0,04 - 0,06бар) и совершать за счет этого дополнительную работу.
Рисунок 6. Цикл Ренкина вT-Sдиаграмме.
Синяя линия (кривая) в Т-S диаграмме воды является разделительной, при энтропии и температуре, соответствующим точкам, лежащим на диаграмме выше этой линии существует только пар, ниже пароводяная смесь.
Влажный пар в конденсаторе полностью конденсируется по изобаре Р2=const(линия 2 - 3). Затем вода сжимается насосом от давленияP2до давленияP1, этот адиабатный процесс изображен вT-S-диаграмме вертикальным отрезком 3-5.
Длина отрезка 3-5 в T-S-диаграмме весьма мала, так как в области жидкости, изобары (линии постоянного давления) в T-S-диаграмме проходят очень близко друг от друга. Благодаря этому при изоэнтропном (при постоянной энтропии) сжатии воды, температура воды возрастает менее чем на 2 - 3°С, и можно с хорошей степенью приближения считать, что в области жидкости изобары воды практически совпадают с левой пограничной кривой (синяя линия); поэтому зачастую при изображении цикла Ренкина вТ-S-диаграмме изобары в области жидкости изображают сливающимися с левой пограничной кривой. Малая величина отрезка адиабаты 3-5 свидетельствует о малой работе, затрачиваемой насосом на сжатие воды. Малая величина работы сжатия по сравнению с величиной работы, производимой водяным паром в процессе расширения 1-2, является важным преимуществом цикла Ренкина.
Из насоса вода под давлением P2поступает в барабан сепаратор, а затем в реактор, где к ней в изобарно (процессе 5-4P1=const) подводится тепло. Вначале вода в реакторе нагревается до кипения (участок 5-4 изобарыP1=const) а затем, по достижении температуры кипения, происходит процесс парообразования (участок 4-1 изобарыP1=const). Пароводяная смесь поступает в барабан сепаратор, где происходит разделение воды и пара. Насыщенный пар, из барабана сепаратора поступает в турбину. Процесс расширения в турбине изображается адиабатой 1-2, (этот процесс относится к классическому циклу Ренкина в реальной установке процесс расширения пара в турбине несколько отличается от классического). Отработанный влажный пар поступает в конденсатор, и цикл замыкается.
С точки зрения термического к. п. д. цикл Ренкина представляете менее выгодным, чем цикл Карно, изображенный выше (рисунок 5) поскольку степень заполнения цикла (равно как и средняя температур подвода тепла) для цикла Ренкина оказывается меньше, чем в случае цикла Карно. Однако с учетом реальных условий осуществления экономичность цикла Ренкина выше экономичности соответствующего цикла Карно во влажном паре.