Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ТАБЛИЦЫ РАСЧЕТА ПГУ-325 1 страница





вариант № ____

Таблица.1. Состав природного газа, сжигаемого в КС ГТУ [18]

Вещество Молекулярная формула Объемная доля, % Плотность ρ, кг/м3 Теплота сгорания низшая(Q HС), кДж/м3 Источник
  Метан СН4 98,9 0,716   [1, 3]
  Этан С2Н6 0,13 1,342   [1, 3]
  Пропан С3Н8 0,01 1,967   [1, 3]
  Бутан C4H10 0,01 2,593   [1, 3]
  Углекислый газ CO2 0,08 1,964 балласт, не окисляется [1, 3]
  Азот воздуха N2 0,87 1,257 балласт, окисляется с поглощением Q [1, 3]
  Водород Н2        

 

Таблица.2. Исходные данные для теплового расчета ГТЭ-110

Наименование величины Обозначение Размерность Значение Источник
а) окружающая среда
  Температура воздуха на входе в компрессор t1 OC   t1 = tНВ
  Давление окружающего воздуха (атмосферное) pНВ бар 1,013 Задано
  Плотность наружного воздуха НВ кг/м3 1,225 (pНВ ∙ 102) / (RВ ∙ TНВ)
  Относительная влажность воздуха φ %   Задано
б) компрессор
  Степень необратимого адиабатного сжатия воздуха в компрессоре (относительное давление) ε1 = p2 / p1 14,75 [10]
  Относительный внутренний КПД компрессора η oi к 0,87 [7]
в) камера сгорания
  Тепловой КПД КС ηТКС 0,975 Принято по рекомендациям [15, 28, 29]
  Аэродинамический КПД КС ηАКС 0,97 Принято по рекомендациям [15, 28, 29]
  Общий КПД КС ηКС 0,941 ηТКС ∙ ηАКС
г) газовая турбина
  Электрическая мощность ГТУ (на клеммах генератора) NЭ ГТУ кВт 110 000 Задано
  КПД проточной части ГТД ηтoi 0,91 Справочные данные: 0,85 ¸ 0,91
  Механический КПД ГТУ η М ГТ 0,98 [7]
  КПД электрического генератора ГТУ η Г ГТ 0,983 [7]
  Максимальная температура газов перед ГТ t3 MAX OC 1210,0 Технические условия на ГТД [8]
д) паровая турбина
  Механический КПД паротурбинной установки hМ 0,98 Данные [22]
  Электрический КПД паротурбинной установки hЭГ 0,983 Данные [22]
Характеристики топливного (природного) газа на входе в КС
  Давление топливного (природного) газа pПГ бар 18,74 (Задано [18])
  Температура топливного (природного) газа tПГ Тпг OC К 289,15 ТПГ = Тза ППГ ∙ p2В КС / рза ППГ (Задано)
  Плотность топливного (природного) газа при НФУ (tНВ = 15 OC);   ρ ПГ кг/м3   Задана
  Теплоемкость топливного (природного) газа cПГ кДж/(кг ∙ К) 1,7837 2,265 + + 0,0028∙t ПГ (рассчитано по метану)
  Энтальпия топливного (природного) газа hПГ кДж/кг 28,539 cПГ ∙t ПГ
  Низшая рабочая теплота сгорания 1 м3 топлива Q рН кДж/м3   Задана
  Низшая рабочая теплота сгорания 1 кг топлива Q рН кДж/кг   Q рН / ρ ПГ
Примечание. Согласно [16] ряд фирм и организаций осуществляют расчет тепловых схем энергетических ГТУ для эталонного природного газа, состоящего из чистого метана (СН4 = 100 %) с теплотой сгорания Q рН = 50056 кДж/кг, что облегчает сравнимость результатов расчетов различных схем.
  Молекулярная масса топливного газа mПГ кг/кмоль 16,192 ∑(mi ∙ ri)

 

Таблица 3. Расчет потерь давления воздуха в воздухозаборном тракте (ВЗТ) компрессора

Наименование величины Обозна- чение Размер- ность Значение Источник, способ определения
Параметры атмосферного воздуха на входе в КВОУ
  Давление pНВ бар 1,013 Исх. данные
  Температура tНВ OC 15,0 Исх. данные
  Плотность ρНВ кг/м3 1,226 ρНВ = (pНВ ∙ 102) / (RВ ∙ TНВ)
Потери давления рабочего тела в ВЗТ
  Потеря давления на фильтре грубой очистки ∆pФГО бар 0,0028 По опытным данным
  Потеря давления на фильтре тонкой очистки ∆pФТО бар 0,001 По опытным данным
  Потеря давления в воздуховоде ВЗТ ∆pВВ бар 0,026 По опытным данным
  Падение давления в конфузорном участке ВЗТ ∆pКОНФ бар 0,00098 По опытным данным)
  Падение давления в участке ВНА ∆p бар 0,029 принято по рекомендациям
  Суммарные потери давления воздуха в ВЗТ бар   ∆pФГО+∆pФТО+∆pВВ+ ∆pКОНФ+∆p

Таблица.4. Расчет параметров воздуха компрессора

Наименование величины Обозна- чение Размер- ность Значение Источник, способ определения
Параметры воздуха на всасе компрессора (перед ВНА)
  Давление воздуха на всасе компрессора p1 бар   p1= pНВ -
  Температура воздуха t1 (T1) OC (K)   Таблицы, f(πАТМ)
  Теплосодержание h1 кДж/кг   Таблицы, f(t1)
  Стандартная энтропия s01 кДж/(кг ∙ К)   Таблицы, f(t1)
  Стандартное отношение относительных давлений π01   Таблицы, f(t1)
  Стандартный (базовый) относительный объем θ 01   Таблицы, f(t1)
  Удельная энтропия s1 кДж/(кг ∙ К)   s01 – R ∙ ℓnp1
  Газовая постоянная сухого воздуха R кДж/(кг ∙ К) 0,28715 Справочные данные
  Удельный объем v1 м3/кг   RT1 / (p1 ∙ 102)
Расчетные величины воздуха за последней ступенью компрессора в обратимом процессе без учета отбора воздуха из компрессора
  Давление воздуха p2 бар   p2 = ε1 p1
  Относительное давление ε1 14,75 p2 / p1
  Стандартное отношение относительных давлений π02 t   π02 t = π01 ∙ ε1
  Стандартная энтропия s02 t кДж/(кг ∙ К)   Таблицы, f(π02 t)
  Стандартный (базовый) относительный объем θ 02t   Таблицы, f(π02 t)
  Температура воздуха t2t (T2t) OC (K)   Таблицы, f(π02 t)
  Теплосодержание h2t кДж/кг   Таблицы, f(π02 t)
  Фактическая удельная энтропия s2t кДж/(кг ∙ К)   s2t = s1
  Удельный объем v 2t м3/кг   v 1 ∙ (θ 02 t / θ 01)
  Удельная работа компрессора в обратимом процессе без учета отбора воздуха из проточной части компрессора к t кДж/кг   h2 t – h1
Расчетные величины воздуха за последней ступенью компрессора в необратимом процессе без учета отбора воздуха из компрессора
  Удельная работа компрессора в необратимом процессе без учета отбора воздуха из проточной части компрессора к кДж/кг   к t / ηкoi
  Теплосодержание h2 кДж/кг   h1 + ℓк
  Температура воздуха t2   OC     Таблицы, f(h2)
  Давление на выходе из компрессора p2 бар 14,75 ε1 ∙ p1
  Базовая энтропия s02 кДж/(кг ∙ К)   Таблицы, f(h2t)
  Изменение энтропии ∆s кДж/(кг ∙ К)   s02 – s02t
  Удельная энтропия s2 кДж/(кг ∙ К)   s1 + ∆s
Расчетные величины воздуха за пятой ступенью компрессора
  Давление воздуха за ступенью p2 (5) бар   p1 + 5 ∙ ∆pСТ К
  Отношение давлений ε1 (5)   p2 (5) / p1
  Базовое отношение относительных давлений π02 t (5)   π01 ∙ ε1 (5)
  Базовая энтропия s02 t (5) кДж/(кг ∙ К)   Таблицы, f(π02 t (5))
  Энтальпия в обратимом процессе h2t (5) кДж/кг   Таблицы, f(π02 t (5))
  Температура в обратимом процессе t2t (5) OC (K)   Таблицы, f(π02 t (5))
  Удельная работа в обратимом процессе к t (5) кДж/кг   h2t (5) – h1
  Удельная работа в необратимом процессе к (5) кДж/кг   к t (5) / ηкoi
  Энтальпия в необратимом процессе h2 (5) кДж/кг   h1 + ℓк (5)
  Температура в необратимом процессе t2 (5) OC (K)   Таблицы, f(h2 (5))
Расчетные величины воздуха за седьмой ступенью компрессора
  Давление воздуха за ступенью p2 (7) бар   p1 + 7 ∙ ∆pСТ К
  Отношение давлений ε1 (7)   p2 (7) / p1
  Базовое отношение относительных давлений π02 t (7)   π01 ∙ ε1 (7)
  Базовая энтропия s02 t (7) кДж/(кг ∙ К)   Таблицы, f(π02 t (7))
  Энтальпия в обратимом процессе h2t (7) кДж/кг   Таблицы, f(π02 t (7))
  Температура в обратимом процессе t2t (7) OC (K)   f(π02 t (7))
  Удельная работа в обратимом процессе к t (7) кДж/кг   h2t (7) – h1
  Удельная работа в необратимом процессе к (7) кДж/кг   к t (7) / ηкoi
  Энтальпия в необратимом процессе h2 (7) кДж/кг   h1 + ℓк (7)
  Температура в необратимом процессе t2 (7) OC (K)   Таблицы, f(h2 (7))
Расчетные величины воздуха за десятой ступенью компрессора
  Давление воздуха за ступенью p2 (10) бар   p1 + 10 ∙ ∆pСТ К
  Отношение давлений ε1 (10)   p2 (10) /p1
  Базовое отношение относительных давлений π02 t (10)   π01 ∙ ε1 (10)
  Базовая энтропия s02 t (10) кДж/(кг ∙ К)   Таблицы, f(π02 t (10))
  Энтальпия в обратимом процессе h2t (10) кДж/кг   Таблицы, f(π02 t (10))
  Температура в обратимом процессе t2t (10) OC (K)   Таблицы, f(π02 t (10))
  Удельная работа в обратимом процессе к t (10) кДж/кг   h2t (10) – h1
  Удельная работа в необратимом процессе к (10) кДж/кг   к t (10) / ηкoi
  Энтальпия в необратимом процессе h2 (10) кДж/кг   h1 + ℓк (10)
  Температура в необратимом процессе t2 (10) OC (K)   Таблицы, f(h2 (10))
Расчетные величины воздуха за последней ступенью компрессора в необратимом процессе с учетом отбора воздуха из проточной части компрессора
  Относительное давление ε1   Исходные данные
  Давление рабочего тела на выходе из компрессора p2 бар   ε1 ∙ p1
  Удельная работа компрессора в необратимом процессе к кДж/кг   (2.12)
  Теплосодержание рабочего тела в конце процесса сжатия h2 кДж/кг   h1 + ℓк
  Температура воздуха t2 (T2) OC (K)   Таблицы, f(h2)
  Базовая энтропия s02 кДж/(кг ∙ К)   Таблицы, f(t2)
  Приращение энтропии ∆s кДж/(кг ∙ К)   s02 – s02t
  Удельная энтропия s2 кДж/(кг ∙ К)   s1 + ∆s
  Базовое отношение относительных давлений π02   Таблицы, f(t2)
  Теплоемкость cP 2 кДж/(кг ∙ К)   Таблицы, f(t2)
Расчет параметров воздуха за компрессором с учетом процессов в спрямляющем аппарате и диффузоре
  Потеря давления в спрямляющем аппарате ∆pСА бар 0,048 по опытным данным)
  Давление воздуха за спрямляющим аппаратом p2 СА бар   p2 – ∆pСА
  Степень повышения давления в выходном диффузоре компрессора εД К 1,01 По рекомендациям [13]: εД К = 1,01¸ 1,1
  Давление воздуха за выходным диффузором компрессора p2 К бар   εД К ∙ p2 СА
  Повышение давления в диффузоре ∆pД К бар   p2 К – p2 СА
  Изоэнтропийный перепад энтальпий в диффузоре ∆HД К t кДж/кг   cP 2 ∙ T2 ∙ (εД К (k – 1) / k – 1)
  КПД диффузора ηД 0,75 По рекомендациям: ηД = 0,6 ¸ 0,8
  Действительный тепловой перепад энтальпий в диффузоре ∆HД К кДж/кг   ∆HД К t / ηД
Степени повышения давления воздуха в компрессоре
  По параметрам между атмосферным давлением и давлением воздуха за выходным диффузором компрессора ε1 НВ   p2 К / pНВ
  В лопаточном аппарате компрессора ε1 ЛА   p2 / p1
  Собственно в компрессоре, то есть от входа в первую ступень до входа в камеру сгорания ε1 К   p2 К / p1

 

Таблица.5. Расчет характеристик теплового состояния камеры сгорания

Наименование величины Обозна- чение Размерность Значение Источник, способ определения
Воздух перед камерой сгорания
  Энтальпия h2 К кДж/кг   Из расчета компрессора: h2 + ∆HД К
  Давление воздуха p2 К бар   Из расчета компрессора: εД К ∙ p2 СА
  Температура воздуха t2 К OC   Из расчета компрессора, по таблицам: f(h2 К)
  Стандартное относительное давление π02 К   Из расчета компрессора, по таблицам: f(h2 К)
  Массовая удельная теплоемкость воздуха c2 К кДж/(кг ∙ К)   По таблицам: f(h2 К) или по формуле: h2 К / t2 К
  Плотность ρ2 К кг/м3   (p2 К ∙ 102) / (RВ ∙ T)
Воздух в камере сгорания
  Потеря давления воздуха в жаровых трубах Dp2 КС бар 1,415 Принято по проектным данным
  Давление p2В КС бар   p2 К – Dp2 КС
  Относительное давление с учетом дросселирования воздуха в жаровых трубах ε1 КС   p2В КС / p1
  Стандартное отношение относительных давлений π02 КС   π01 ∙ ε1 КС
  Стандартная энтропия воздуха в камере сгорания s02 КС кДж/(кг ∙ К)   Таблицы, f(π02 КС)
  Приращение энтропии ∆sКС кДж/(кг ∙ К)   s02 В – s02 КС
  Удельная энтропия s2 КС кДж/(кг ∙ К)   s1 + ∆sКС
  Температура воздуха t2В КС OC   Таблицы, f(π02 КС)
  Энтальпия воздуха h2В КС кДж/кг   Таблицы, f(t2В КС)
  Плотность воздуха ρ2 В КС кг/м3   (p2В КС ∙102 ∙) / (RВ ∙ T2В КС)
  Массовая удельная теплоемкость воздуха cВ 2 кДж/(кг ∙ К)   Таблицы, f(t2В КС)
Характеристики продуктов сгорания в жаровой трубе
  Теоретический объём воздуха V0 м33   (3.7)
  Объем трехатомных газов VRO2 м33   (3.8)
  Объем азота VN2 м33   (3.9)
  Объем водяных паров: а) в камере сгорания б) перед ГТ VH2О м33   (3.10)
  Коэффициент избытка воздуха в КС: а) в камере сгорания б) перед ГТ     aКС a 3     – –     1,6 3,097 Здесь aКС – в жаровых трубах. Принято.
Примечание. Коэффициент избытка первичного воздуха (aКС) зависит от конструкции камеры сгорания и вида сжигаемого топлива. Обычно a1 = 1,05¸1,6.
  Избыток воздуха: а) в камере сгорания б) перед ГТ ∆VB м33   (3.12)
  Суммарный объем продуктов полного сгорания топлива: а) в камере сгорания б) перед ГТ VГ м33   (3.13)
  Коэффициент избытка воздуха за ГТД a 4   (3.14)
  Влажность газа dг г/м3 8,0 Исходные данные
Объемные доли продукта полного сгорания топливной смеси в жаровых трубах и перед первой ступенью
  Трехатомный газ: а) в камере сгорания б) перед ГТ rRO2     VRO2 / VГ
  Азот: а) в камере сгорания б) перед ГТ rN2     VN2 / VГ
  Водяной пар: а) в камере сгорания б) перед ГТ rH2O     VH2O / VГ
  Воздух: а) в камере сгорания б) перед ГТ rB     ∆VB / VГ
Расчет теоретической температуры горения
  Молекулярная масса газообразного продукта сгорания топлива (смеси газов) mГ кг/кмоль   ∑(mi ∙ ri)
  Газовая постоянная газообразного продукта сгорания топлива (смеси газов): а) в камере сгорания б) перед ГТ RГ кДж/(кг∙К)     8,3145 /μГ
  Молярная энтальпия газообразного продукта сгорания топлива, соответствующая теоретической температуре горения: а) в камере сгорания б) перед ГТ HТ кДж/кмоль     (QРН ∙ VН + HПГ(tПГ))∙1+ HB(t2 В) ∙ V0 ∙ (a-1)
  Молярная энтальпия водяных паров: t = 600 OC t = 650 OC t = 700 OC t = 750 OC t = 800 OC t = 850 OC t = 900 OC t = 950 OC t = 1000 OC t = 1050 OC t = 1100 OC t = 1150 OC t = 1200 OC t = 1250 OC t = 1300 OC t = 1350 OC HH2O кДж/кмоль   Таблицы, HH2O = f(t)  
  Молярная энтальпия трехатомных газов (подсчитано по CO2): t = 600 OC t = 650 OC t = 700 OC t = 750 OC t = 800 OC t = 850 OC t = 900 OC t = 950 OC t = 1000 OC t = 1050 OC t = 1100 OC t = 1150 OC t = 1200 OC t = 1250 OC t = 1300 OC t = 1350 OC HRO2 кДж/кмоль   Таблицы, HRO2 = f(t)
  Молярная энтальпия азота: t = 600 OC t = 650 OC t = 700 OC t = 750 OC t = 800 OC t = 850 OC t = 900 OC t = 950 OC t = 1000 OC t = 1050 OC t = 1100 OC t = 1150 OC t = 1200 OC t = 1250 OC t = 1300 OC t = 1350 OC HN2 кДж/кмоль     Таблицы, HN2 = f(t)
  Молярная энтальпия воздуха: t = 600 OC t = 650 OC t = 700 OC t = 750 OC t = 800 OC t = 850 OC t = 900 OC t = 950 OC t = 1000 OC t = 1050 OC t = 1100 OC t = 1150 OC t = 1200 OC t = 1250 OC t = 1300 OC t = 1350 OC HВ кДж/кмоль     Таблицы, HВ = f(t)
  Энтальпия газообразного продукта сгорания топлива (смеси газов) при aКС = 1,6: t = 850 OC t = 900 OC t = 950 OC t = 1000 OC t = 1050 OC t = 1100 OC t = 1150 OC t = 1200 OC t = 1250 OC t = 1300 OC t = 1350 OC H Г кДж/кмоль   36395,101 38220,347 40059,742 41912,923 43779,764 45659,065 47549,59 49450,813 51362,785 53286,187 55217,736 rH2O ∙ HH2O + rRO2 ∙ HRO2 + rN2 ∙ HN2 + rB ∙ HВ
  Энтальпия газообразного продукта сгорания топлива (смеси газов) при a1СТ = 3,097: t = 850 OC t = 900 OC t = 950 OC t = 1000 OC t = 1050 OC t = 1100 OC t = 1150 OC t = 1200 OC t = 1250 OC t = 1300 OC t = 1350 OC H Г кДж/кмоль   35309,065 37064,645 38832,506 40612,921 42403,963 44206,849 46019,535 47841,746 49673,02 51514,193 rH2O ∙ HH2O + rRO2 ∙ HRO2 + rN2 ∙ HN2 + rB ∙ HВ
  Приращение температуры горения: а) в камере сгорания б) перед ГТ DtТ OC     1331,4 897,02 Определяется интерполяцией при соблюдении условия: HТ = HГ
  Теоретическая температура горения: а) в камере сгорания б) перед ГТ tТ OC   t2 В + DtТ
Расчет действительной температуры горения
  Молярная энтальпия газообразного продукта сгорания топлива, соответствующая действительной температуре горения: а) в камере сгорания б) перед ГТ HД кДж/кмоль   [QРН ∙ VН + HB(t2 В) + HПГ(tПГ)] ∙ ηТП Где: Q – кДж/м3; H – кДж/кмоль; VН = 22,414 м3/кмоль – объем 1 кмоля любого газа при НФУ; ηТП = 0,955 – КПД теплового процесса горения
  Энтальпия газообразного продукта сгорания топлива (смеси газов) H 3 кДж/кмоль H3 = HД rH2O ∙ HH2O + rRO2 ∙ HRO2 + rN2 ∙ HN2 + rB ∙ HВ. ПРИМЕЧАНИЕ. Алгоритм расчета аналогичен выше приведенному алгоритму расчета HГ.
  Приращение действительной температуры горения: а) в камере сгорания б) перед ГТ DtД OC   1264,0 843,4 Определяется путем интерполяции при соблюдении условия: HД = H3
  Действительная температура горения (Действительная температура газов): а) в камере сгорания б) перед ГТ t3 OC   t2 В + DtД
  Молярная теплоемкость водяных паров при t = t3 (перед ГТ) CpH2O кДж/(кмоль∙К)   Таблицы, CpH2O = f(t)  
  Молярная теплоемкость трехатомных газов при t = t3 (перед ГТ) CpRO2 кДж/(кмоль∙К)   Таблицы, CpRO2 = f(t)
  Молярная теплоемкость азота при t = t3 (перед ГТ) CpN2 кДж/(кмоль∙К)   Таблицы, CpN2 = f(t)
  Молярная теплоемкость воздуха при t = t3 (перед ГТ) CpВ кДж/(кмоль∙К)   Таблицы, CpВ = f(t)
  Молярная теплоемкость газообразного продукта сгорания топлива Cp 3 кДж/(кмоль∙К)   rH2O ∙ CpH2O + rRO2 ∙ CpRO2 + rN2 ∙ CpN2 + rB ∙ CpВ
  Массовая теплоемкость газообразного продукта сгорания топлива (перед ГТ) cp 3 кДж/(кг∙К)   Cp 3 / mГ
  Массовая энтальпия газообразного продукта сгорания топлива h3 кДж/кг   H 3 / mГ
  Плотность газообразного продукта сгорания топлива ρ3 кг/м3   (p2В КС ∙102) / (RГ ∙ T3)

 







Дата добавления: 2015-09-04; просмотров: 468. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...


Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...


Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...


ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Подкожное введение сывороток по методу Безредки. С целью предупреждения развития анафилактического шока и других аллергических реак­ций при введении иммунных сывороток используют метод Безредки для определения реакции больного на введение сыворотки...

Принципы и методы управления в таможенных органах Под принципами управления понимаются идеи, правила, основные положения и нормы поведения, которыми руководствуются общие, частные и организационно-технологические принципы...

ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ САМОВОСПИТАНИЕ И САМООБРАЗОВАНИЕ ПЕДАГОГА Воспитывать сегодня подрастающее поколение на со­временном уровне требований общества нельзя без по­стоянного обновления и обогащения своего профессио­нального педагогического потенциала...

Искусство подбора персонала. Как оценить человека за час Искусство подбора персонала. Как оценить человека за час...

Этапы творческого процесса в изобразительной деятельности По мнению многих авторов, возникновение творческого начала в детской художественной практике носит такой же поэтапный характер, как и процесс творчества у мастеров искусства...

Тема 5. Анализ количественного и качественного состава персонала Персонал является одним из важнейших факторов в организации. Его состояние и эффективное использование прямо влияет на конечные результаты хозяйственной деятельности организации.

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия