Розрахунок циклу газотурбінної установки - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Розрахунок циклу газотурбінної установки

Проектування газотурбінної установки закритого типу з регенерацією теплоти. Параметри робочого тіла у характерних точках циклу. Енергетичні та економічні характеристики циклів. Визначення площі теплообміну регенератора та величини переданої теплоти.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. Газотурбінна установка закритого типу з регенерацією теплоти
2. Цикл ГТУ закритого типу з регенерацією теплоти
4. Енергетичні і економічні характеристики циклів
4.1 Характеристика циклу ГТУ з регенерацією
5. Визначення площі теплообміну регенератора ГТУ
5.2 Величина переданої теплоти у регенераторі
5.4 Термічний ККД циклу ГТУ з регенерацією теплоти
5.6 Параметри стану робочого тіла у точках 5 і 6 циклу ГТУ з регенерацією теплоти
5.7 Побудова схеми потоків в теплообміннику
6.1 Нижча теплота згорання газоподібного палива
6.2 Стехіометрична витрата сухого повітря
6.3 Питомий об'єм складових продуктів згорання
6.4 Питомий об'єм продуктів згорання
7.2 Секундна витрата рідкого (твердого) палива
7.3 Секундна витрата повітря для згорання палива
7.4 Секундне утворення продуктів згорання палива
Проблеми ефективного використання палива , енергії і матеріалів останні роки все більше і більше тривожать людство. Занадто високими темпами почало витрачатись те, що накопичувалось у надрах землі мільйони років.
На даному етапі технологічного прогресу енергоресурси займають важливе місце. Сучасні технологічні процеси характеризуються значними затратами енергії. Нажаль, сучасний рівень енергетики не забезпечує потреби народного господарства за рахунок альтернативних видів енергії (енергії сонця, вітру, припливів та відпливів, внутрішньої енергії землі і т.д.). Ці всі види енергії становлять незначну частку, в порівнянні з іншими більш поширеними видами енергоносіїв.
На даний момент в Україні для отримання енергії найбільше використовуються ТЕС, АЕС і т.д. На цих електростанціях використовується паливо різних видів, з різними технологічними показниками та властивостями. Зараз раціональне використання палива є актуальним питанням, оскільки, бо Україна повністю не забезпечує себе енергоресурсами. Задоволення потреб народного господарства нашої країни у паливі і енергії пов'язано з рядом труднощів, частково з тим, що більшість його необхідно імпортувати з-за кордону за світовими цінами. Тому раціональне ефективне використання палива є одною з основних проблем економіки України.
Одним з найважливіших шляхів економії палива є вибір раціональних типів енергетичних установок і раціональна комплектація їх оптимальним обладнанням, утилізації вторинних енергоресурсів, забезпечення необхідних умов для спалювання важких палив - високов'язких мазутів та ін. Зараз більшість великих підприємств України, які були досить потужними за радянських часів, працюють на застарілому обладнанні і не використовують всю свою потужність. Тобто, попит на продукт їхнього виробництва набагато менший, ніж це було заплановано при його комплектації. Отже, цю проблему також треба враховувати, треба раціонально використовувати всю потужність підприємства.
Дана курсова робота допоможе розглянути основні шляхи економії енергії і палива у різних галузях, порівняти характеристики теплових установок, використовувати термодинамічні залежності для визначення параметрів стану робочого тіла (РТ), визначати технікоекономічні показники ТСУ, виконувати розрахунок необхідної кількості повітря для спалювання палива, кількості продуктів згорання і т.д.
1 . Газотурбінна установка закритого типу з регенерацією те п лоти
Принципова схема ГТУ закритого типу з регенерацією теплоти показана на рис. 3.1. Особливістю такої установки на відміну від широко поширених ГТУ відкритого типу, є те, що у ній не проходить періодична зміна робочого тіла а продукти згорання палива служать лиш для нагріву безперервно циркулюючого у ГТУ робочого тіла. Така установка відноситься до двигунів зовнішнього згорання.
Вентилятор 1 подає атмосферне повітря у камеру згорання 3, де проходить згорання палива. Продукти згорання з досить високою температурою поступають у підігрівач робочого тіла 4, з якого направляються у підігрівач 2 для підвищення температури атмосферного повітря перед його поступленням у камеру згорання. З підігрівача продукти згорання палива відсмоктуються димососом 9.
Робоче тіло стискається у компресорі 8 і подається для підігріву спочатку у регенератор 6, а потім - у підігрівач 4, звідки воно поступає у турбіну 5, на лопатках якої розміщується, виконуючи роботу. Охолодження РТ після турбіни здійснюється послідовно у регенераторі 6, охолоджувача 7.
Не дивлячись на велику складність у порівнянні з ГТУ відкритого типу ГТУ закритого типу мають ряд переваг. По-перше, продукти згорання палива не проходять через турбіну, а їх дії підлягає тільки теплообмінник 4 (див. рис. 3.1.). Звідси випливає, що діапазон застосування палива у таких установках більш широкий. У них можна спалювати тверде паливо, так як тверді частинки, що містяться у продуктах згорання цих палив, викликають ерозію елементів проточної частини турбіни, що омивається газами з великими швидкостями. У теплообміннику швидкість руху газів менша, відповідно і менша швидкість його ерозії.
По-друге, в установці закритого типу тиск робочого тіла перед компресором може бути значно вище атмосферного. Це дозволяє суттєво зменшити розміри компресора, турбіни і теплообмінника при незмінній потужності установки.
По-третє, спалювання палива у камері згорання ГТУ закритого типу можна організувати таким чином, щоб звести до мінімуму забруднення навколишнього середовища.
1 - вентилятор; 2 - підігрівач повітря; 3 - камера згорання; 4 - підігрівач робочого тіла; 5 - турбіна; 6 - регенератор; 7 - охолоджувач; 8 - компресор; 9 - димосос.
Рисунок 1 - Принципова схема ГТУ закритого типу з регенерацією теплоти.
2 . Цикл ГТУ закритого типу з регенерацією теплоти
На рис. 2.1 і 2.2 зображений цикл ГТУ закритого типу з регенерацією теплоти у координатах VP і sT. Адіабатний процес 1-2 відповідає стиску РТ у компресорі. Ізобарний процес 2-6 відповідає підігріву РТ у регенераторі (див. рис.1), а ізобарний процес 6-3 - підводу теплоти до РТ у підігрівачі 4.
Розширення робочого тіла у турбіні зображається адіабатою 3-4. Ізобарний відвід теплоти від РТ здійснюється у регенераторі (процес 4-5) і в охолоджувачі (процес 5-1).
В подальшому РТ у регенераторі, яке направляється з турбіни 5 в охолоджувач 7 і яке має більш високу температуру, будемо іменувати гарячим теплоносієм. РТ, яке поступає у регенератор після компресора 8, будемо іменувати холодним теплоносієм.
Визначимо середню масову ізобарну теплоємність:
Де C- середня масова ізобарна теплоємність РТ, ;
Середня теплоємність у заданому інтервалі температур визначається через істину масову ізобарну теплоємність за формулою.
C- істинна теплоємність, яку можна визначити з залежності:
Де a, b, d, e - коефіцієнти функціональної залежності істинної теплоємності газу від абсолютної температури (Додаток Б)
В загальному вигляді середня молярна ізобарна теплоємність визначається з формули:
Виберемо коефіцієнти функціональної залежності істинної теплоємності газу від абсолютної температури з додатку Б:
Середню масову ізобарну теплоємність визначимо через середню молярну теплоємність:
Після визначення параметрів РТ у вузлових точках циклу будується робоча і теплова діаграми.
Термодинамічний цикл ГТУ з регенерацією теплоти будуємо у системі координат , P i s, Т.
Масштаби по координатним осям приймаємо з таким розрахунком, щоб довжина і висота знаходилась у діапазоні 90-150 мм.
Після вибору масштабів (вони можуть бути різними для різних осей) необхідно на шкалах нанести рівномірно поділки, потім для робочої діаграми нанести значення питомого об'єму і тиску РТ нанести характерні точки циклу (1, 2, 3, 4).
Для побудови адіабат використовуємо співвідношення (3.3), при цьому необхідно взяти не менше десяти точок в інтервалі і в інтервалі. Результати розрахунку приводимо у табличній формі.
Для визначення координат проміжних точок ізобари у тепловій діаграмі циклу інтервал зміни температури РТ розбиваємо не менше ніж на десять підінтервалів і для кожного з них визначаємо ?S, а потім з урахуванням прийнятого початку підрахунку визначаємо питому ентропію у кінці кожного підінтервалу. У розрахунках сили використовуємо співвідношення:
Де ?S- зміна ентропії РТ у підінтервалі , ;
T- температура РТ на початку підінтервалу, K;
T- температура РТ у кінці підінтервалу, K.
Оскільки при дослідженні термодинамічних процесів важливо знати не абсолютне значення ентропії, а тільки її зміну, то початок її відліку можна вибрати довільним, наприклад, 1 кДж/(кг•К) при мінімальній температурі циклу.
При побудові діаграм термодинамічного циклу не рекомендується розміщувати характерні точки на осях координат. У підрисункових підписах слід виписати координати характерних точок (див. рисунки 3.1, 3.2).
Додатково на тепловій діаграмі зобразити цикл Карно з інтервалом температур (див. рис. 3.2).
Побудова робочої діаграми циклів ГТУ
Візьмемо кількість інтервалів n =10.
Визначимо значення тиску та об'єму робочого тіла в кожній точці даної ділянки.
З допомогою таблиці 1 побудуємо робочу діаграму циклу ГТУ.
Рисунок 3.1 Робоча діаграма циклу ГТУ
= 0, 249 м/кг; = 0, 078 м/кг; = 0, 227 м/кг; = 0, 728 м/кг;
P= 242 кПа;P= 1, 14 МПа;Pабсолютний тиск; питомий об'єм.
Побудова теплової діаграми циклів ГТУ
Визначимо значення температури та ентропії робочого тіла в кожній точці даної ділянки.
Температура газу в характерних точках циклу:
Середня масова ізобарна теплоємність рівна С= 0, 98 ;
З допомогою таблиці 2 побудуємо теплову діаграму циклу ГТУ.
Рисунок 3.2-Теплова діаграма циклу ГТУ
T= 333, 15 K ; T= 489, 38 K ; T= 1423, 15 K ; T= 968, 82 K ; S= S= 1, 0;
S= S= 2, 05 ; Т - абсолютна температура ; S - питома ентропія.
4 . Енергетичні і економічні характеристики циклів
5 . Визначення площі теплоо б міну регенератора ГТУ
газотурбінна регенерація теплообмін
Рисунок 5.1 - Схема потоків у теплообмінних апаратах
6 . Паливо і продукти його згоряння
7 . Енергетичні характеристики ГТУ
1)швидкість газоповітряної суміші на виході із амбразури 12-16 м/с в стабілізаторі;
1.Автомобильные двигатели / Под ред. М.С.Ховаха. - М:Машиностроение, 1977.-591 с.
2. Алексеев Г.Н. Общая теплотехника. - М: Высшая школа, 1980.
3. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. - М: Высшая школа, 1975.-496 с.
4. Козак Ф.В. Расчеты теплоемкостей и характеристик газовых смесей. - Киев:УМК 160, 1989.-89 С.
5. Теплотехнический справочник / Под ред. В.Н.Юренова и П.Д. Лебедева, Т.” -М: Энергия, 1975.-744 с.
6. Теплотехнический справочник / Под ред. В.Н.Юренова и П.Д. Лебедева, Т.” -М: Энергия, 1976.-720 с.
7. Теплотехника / Под ред. И.Н.Сушкина, -М: Металлургия 1973.-325 с.
8. Оновные процессы и аппараты химической технологии:
Пособие по проектированию / Под ред. Ю.И. Дытнерского, -М: Химия, 1983.-215 с.
9. Барановский Н.В., Коваленко Л.М., Ястребецький А.Р.
Пластинчатые и спиральные теплообменники. -М: Машиностроение, 1973, -370 с.
10. Пластинчатые теплообменники: Каталог. -М: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1974, -242 с.
11. Дымососы и вентиляторы: Каталог, -М: НИИЭИНФОРМЭНЕРГОМАШ, 1980, -251 с.
Аналіз основних технічних даних двигуна-прототипу. Термодинамічний та газодинамічний розрахунок газотурбінної установки. Системи змащування, автоматичного керування і регулювання, запуску. Вибір матеріалів. Розрахунок на міцність лопатки і валу турбіни. курсовая работа [1,5 M], добавлен 09.04.2012
Магістральні і розподільні трубопроводи; порівняльна характеристика газотранспортних установок закритого і відкритого типів. Принципова технологічна схема ГТУ, енергетичні і економічні параметри циклів. Паливо і продукти його згоряння; вибір обладнання. курсовая работа [614,5 K], добавлен 27.08.2012
Аналіз основних технічних даних двигуна-прототипу. План швидкостей на втулковому діаметрі лопаткового вінця робочого колеса першого ступеня. Розрахункова схема визначення осьової і окружної складової інтенсивності навантаження на лопатку компресора. курсовая работа [12,6 M], добавлен 31.05.2019
Вихідні параметри для розрахунку головної водовідливної установки шахти. Тип насосу і кількість робочих коліс. Розрахунок внутрішнього діаметра трубопроводу. Визначення робочого режиму насосної установки. Приводні двигуни насосів і пускової апаратури. контрольная работа [495,4 K], добавлен 22.09.2015
Аналіз основних технічних даних двигуна-прототипу. Аеродинамічний та газодинамічний розрахунок ГТУ. Розрахунок на міцність елементів ГТУ. Система автоматичного керування і регулювання ГТУ. Обґрунтування напряму підвищеної паливної економічності ГТУ. курсовая работа [1,7 M], добавлен 03.04.2012
Розрахунок теплового споживання району міста. Визначення річної витрати теплоти споживачами. Вибір джерела теплопостачання, теплоносія і типу системи теплопостачання. Регулювання відпуску теплоти споживачам. Транспортування теплоносія. курсовая работа [152,6 K], добавлен 19.04.2007
Технологічні режими технічного обслуговування, ремонту і експлуатації основних систем газотурбінної установки ДЖ-59Л ГПА-16 в умовах КС "Гребінківська". Розрахунок фізичних властивостей газу, режимів роботи установки. Охорона навколишнього середовища. дипломная работа [354,5 K], добавлен 08.02.2013
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Розрахунок циклу газотурбінної установки курсовая работа. Производство и технологии.
Традиционное Общество Востока Реферат
Реферат: Psycho 2 Essay Research Paper In about
Ответственность За Нарушение Обязательств Реферат
Индуктивные Накопители Энергии Реферат
Сочинение Образ Марии Троекуровой
Реферат: Grapes Of Wrath Character Journal Essay Research
Контрольная работа по теме Обработка металлов давлением. Технология формирования изделий из резины
Курсовая Работа На Тему Теории Памяти
Әбіш Кекілбаев Үркер Романы Эссе
Реферат: Особенности внимания детей с ЗПР
Особенности Кредитования Малого Бизнеса Курсовая
Можно Ли Жить Без Электричества Эссе
Какова Роль Искусства Сочинение
Реферат по теме Разработка социальной стратегии
Дипломная Работа На Тему Основные Направления Совершенствования Системы Региональной Торговли (На Материалах Ставропольского Края)
Реферат На Тему Роль Українського Міста В Літературі
Реферат: Тема: Из истории развития теории поля
Дипломная работа: Политические основы технологической подготовки школьников
Дипломная работа по теме Эффективность метода ТРИАР-массажа в комплексной реабилитации больных с ишемическим инсультом
Анализ Контрольной Работы По Обж
Паливомір, інваріантний до сорту палива - Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника дипломная работа
Расторжение брака через органы ЗАГС - Государство и право дипломная работа
Рішення транспортної задачі лінійного програмування - Математика курсовая работа