intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Bài giảng Nhiệt động lực học kỹ thuật: Chương 5 - TS. Phan Thành Nhân

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:28

Thêm vào BST
Báo xấu
8
lượt xem 4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Nhiệt động lực học kỹ thuật" Chương 5 Chu trình thiết bị động lực hơi nước, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Khái niệm chung; Chu trình Rankine; Chu trình quá nhiệt trung gian; Ảnh hưởng của áp suất và nhiệt độ đến chu trình. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Nhiệt động lực học kỹ thuật: Chương 5 - TS. Phan Thành Nhân

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM CHƯƠNG 5 CHU TRÌNH THIẾT BỊ ĐỘNG LỰC HƠI NƯỚC 1. Khái niệm chung 2. Chu trình Rankine 3. Chu trình quá nhiệt trung gian 4. Ảnh hưởng của áp suất và nhiệt độ đến chu trình 1 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  2. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM 1. Khái niệm chung Chu trình thiết bị động lực hơi nước Sử dụng hơi làm môi chất Nhiệt năng Cơ năng 2 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  3. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM 3 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  4. HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF TECHNOLOGY – VNU HCM 4 Lecturer: Dr. Phan Thanh Nhan
  5. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM 1. Khái niệm chung: Chu trình thiết bị động lực hơi nước Chu trình thiết bị động lực hơi nước là chu trình chuyển nhiệt sang công với môi chất làm việc là nước. Nhiệt lượng được cung cấp từ quá trình cháy của nhiên liệu đốt: củi, than, dầu, khí tự nhiên, năng lượng hạt nhân … Chu trình gồm có 4 thiết bị chính: Boiler (lò hơi ) steam turbine (tuabin hơi) condenser (bình ngưng ) pump (bơm nước) 7 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  6. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Chất thuần khiết: nước Nhiệt Công Điện 3 BOILER TURBINE wout qin 2 4 CONDENSER qout 1 win PUMP 8 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  7. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Lò hơi: Lò hơi là một thiết bị dung để sinh hơi, nhiệt lượng được cung cấp từ quá trình cháy của nhiên liệu đốt. Nhiên liệu: gỗ, than, dầu, khí tự nhiên, năng lượng hạt nhân … Quá trình trong lò hơi: đẳng áp 9 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  8. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Turbine hơi Tuabin hơi là một thiết bị trích xuất năng lượng nhiệt từ hơi có áp suất cao và sử dụng nó để thực hiện công cơ học trên trục quay. Chuyển đổi thế năng của hơi nước áp suất cao, nhiệt độ cao thành động năng Động năng tác động lên cánh turbine, chuyển đổi thành cơ năng Qúa trình trong turbine: giãn nở đoạn nhiệt 10 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  9. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Thiết bị ngưng tụ: Thiết bị ngưng tụ được sử dụng để ngưng tụ dòng hơi, hơi ra khỏi turbine sẽ được ngưng tụ lại thành lỏng. Quá trình trong thiết bị ngưng tụ: quá trình đẳng áp Bơm: Bơm là thiết bị được dùng để vận chuyển dòng lưu chất lỏng bởi tác động bởi ngoại lực, lưu chất lỏng từ áp suất thất đến vùng áp suất cao Qúa trình trong bơm: quá trình đoạn nhiệt 11 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  10. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM 2. Chu trình Rankine (chu trình cơ bản): Chu trình cơ bản của chu trình thiết bị động lực hơi nước 1-2 quá trình nén đoạn nhiệt trong bơm nước cấp 2-3 quá trình hóa hơi đẳng áp trong lò hơi 3-4 quá trình giãn nở đoạn nhiệt trong turbine 4-5 quá trình ngưng tụ đẳng áp trong thiết bị ngưng tụ 12 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  11. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Chu trình Rankine – có xét tới công bơm Hiệu suất Quá trình 1 → 2 Quá trình 2 → 3 Quá trình 3 → 4 Quá trình 4 → 1 Chu trình bơm Lò hơi Tuabine TB Ngưng tụ Nhiệt cấp vào Qo = G.(i3 – i2) s1 = s2 p 2 = p 3 = po s3 = s4 p 4 = p 1 = pk Q=0 Qo = G.(i3 – i2) Q=0 Qk = G.(i4– i1) Công chu trình W = WTurbine – Wbơm Wbơm = G.(i2 – i1) WTurbine = G. (i3 – i4) 13 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  12. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Chu trình Rankine – có xét tới công bơm Nhiệt lượng cung cấp cho lò hơi: Qo = G.(i3 – i2) Nhiệt nhả ra của thiết bị ngưng tụ Qk = G.(i4– i1) Công sinh ra của turbine WTurbine = G. (i3 – i4) Công tiêu hao cho bơm cấp Wbơm = G.(i2 – i1) Công sinh ra của chu trình W = WTurbine – Wbơm Hiệu suất 14 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  13. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Chu trình Rankine – bỏ qua công bơm Hiệu suất Công tiêu hao cho bơm cấp khá bé so với công sinh ra của turbine, nên có thể bỏ qua công bơm: Wbơm = 0 Do đó khi tính toán lấy i2 = i1 15 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  14. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Cân bằng năng lượng tại lò hơi: giữa nhiên liệu đốt và hơi nước + nhiên liệu là nguồn cung cấp nhiệt lượng cho nước bới quá trình cháy của nhiên liệu đốt, nước nhận nhiệt lượng đó thực hiện quá trình chuyển pha hóa hơi từ lỏng sang hơi. + HV: nhiệt trị của nhiên liệu đốt (heating value of fuel) LÒ HƠI Gv (p2, t2, i2) Gv (p3, t3, i3) Gf.HV.ηL = G.(i3 – i2)/1000 Nhiệt lượng tổn thất Nhiên liệu HV (MJ/kg) Qf = Gf.HV Qloss = Gf.HV.(1-ηL) Gasolin 44,4 Quá trình cháy Diesel 43,4 nhiên liệu Butane (C4H10) 45,75 Than Anthracite 27 Nhiên liệu Gf Lưu lượng nhiên liệu đốt(kg/s) Gv Lưu lượng hơi nước (kg/s) ηL Hiệu suất lò hơi HV Nhiệt trị của nhiên liệu (MJ/kg) 16 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  15. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Cân bằng nhiệt của thiết bị ngưng tụ: trao đổi nhiệt giửa hơi nước của chu trình và nước giải nhiệt: + hơi nước ra khỏi turbine sẽ ngưng tụ thành lỏng, nhiệt lượng nhả ra Qk = Gv.(i4 – i1) + nước giải nhiệt (ở điều kiện môi trường, từ sông, suối, hồ, biển…) nhận nhiệt lượng Qw = Gwa.cp.(twa-ra – twa-vào ) Gv (p4, x4, i4) Gwa, twa-vào Gwa, twa-ra Gv (p1, x1 = 0, i1) CÂN BẰNG NHIỆT – NGƯNG TỤ Gv(i4 – i1) = Gwacp(twa-ra – twa-vào) 17 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  16. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM 3. Chu trình quá nhiệt trung gian: Tăng hiệu suất của chu trình nhưng vẫn đảm bảo hơi vào tuabin có nhiệt độ không quá cao và độ khô của hơi nước ra khỏi tuabin không quá thấp. 18 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  17. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Chu trình Rankine có quá nhiệt trung gian: tính đến công cấp vào cho bơm cấp. QT 1→5 5→6 6→2 2→3 3→4 4→1 Chu trình ĐĐ s1 = s5 p5 = p6 s6 = s2 p2 = p3 s3 = s4 p4 = p1 Nhiệt lượng cấp vào cho = pk = po chu trình q = qo = q41 + q56 q 0 i6 – i5 0 i2 – i3 0 i1 – i4 Q = Qo = Gh.qo (kJ/kg) (độ lớn) wkt i1 – i5 0 i6 – i2 0 i4 – i3 0 w = wkt15+ wkt62 - │wkt34│ (kJ/kg) (độ W = Gh.w lớn) 𝒊𝟏− 𝒊𝟓+ 𝒊𝟔− 𝒊𝟐− 𝒊𝟒+ 𝒊𝟑 𝜼= 𝒊𝟏− 𝒊𝟒+ 𝒊𝟔− 𝒊𝟓 Bỏ qua công 𝒊𝟏− 𝒊𝟓+ 𝒊𝟔− 𝒊𝟐 𝜼= bơm cấp 𝒊𝟏− 𝒊𝟑+ 𝒊𝟔− 𝒊𝟓 19 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
  18. TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM 4. Ảnh hưởng của áp suất và nhiệt độ đến chu trình • Áp suất ngưng tụ trong thiết bị ngưng tụ • Áp suất bay hơi trong lò hơi • Quá nhiệt của dòng hơi 20 GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2