Нагнетатели и тепловые двигатели

Нагнетатели и тепловые двигатели

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Братский государственный университет»

Контрольная работа

Нагнетатели и тепловые двигатели

Выполнил:

студент группы ПТЭз-11

Махортов В.В.

Проверил:

Ст. преподаватель кафедры ПТЭ

Латушкина С.В.

Братск 2014

Задача 1

Центробежный насос забирает воду с температурой

Из колодца с уровнем воды на 1,5 м ниже уровня насоса и подает ее в количестве  в сосуд с отметкой уровня воды в нем 6,5 м. В сосуде поддерживается постоянное избыточное давление . После насоса на нагнетательном трубопроводе установлены 2 вентиля. Определить напор насоса и выбрать его тип, если диаметры и длины всасывающего и напорного трубопроводов равны: , , , . Коэффициент полезного действия . Коэффициент сопротивления трения , всасывающей коробки , вентиля

Решение:

Напор, развиваемый насосом, расходуется на подъем воды на геометрическую высоту Нг=1,5+6,5=8 м и преодоление потерь напора во всасывающей и нагнетательной линиях:

Потери напора состоят из потерь напора по длине и в местных сопротивлениях:

 и

Потери напора по длине определим по формуле Дарси:

 и

Скорость движения воды во всасывающей линии:

Потери в местных сопротивлениях по формуле Вейсбаха:

для всасывающей линии:

для нагнетающей линии:

Общие потери во всасывающей линии:

Общие потери в нагнетающей линии:

Тогда

После определения расчетных напора и подачи насоса выбираем насос, который должен не только обеспечивать расчетные параметры, но и по возможности удовлетворять следующим требованиям:

иметь высокий КПД;

наименьший допустимый кавитационный запас;

наилучшие эксплуатационные возможности;

минимальные габариты и массу;

иметь серийный выпуск промышленностью.

По сводным характеристикам скважинных насосов определяем, что наиболее близкие параметры имеет насос АТН14-1-3. В каталогах находим более подробные данные об этом насосе, который при напоре 47 м имеет следующие параметры: Q=200м3/ч, мощность 55 кВт, КПД = 69%, электродвигатель АВШ-55, частота вращения 1475 об/мин, масса насоса 207 кг, диаметр обсадной трубы 400 мм.

Задача 2

насос конденсатор паровой турбина

Турбина с производственным отбором пара, работающая при начальных параметрах пара  и  и давлении пара в конденсаторе , обеспечивает отбор пара  при давлении . Электрическая мощность турбогенератора .

Определить секундный и удельный электрический расходы пара на турбину, если относительный внутренний КПД части высокого давления (до отбора) , относительный внутренней КПД части низкого давления (после отбора) , механический КПД  и КПД электрического генератора .

Решение:

Энтальпию пара находим по i-s - диаграмме, .

Энтальпию пара  и , находим, построив на i-s - диаграмме процесс адиабатного расширения пара от начального его состояния до конечного:  и

Энтальпию пара, поступающего из отбора, определяем:

Энтальпию пара, поступающего из ЧНД, определяем:

Энтальпию пара в конденсаторе:

Эффективная мощность турбины:

Располагаемый теплоперепад:

Удельный эффективный расход пара:

Секундный эффективный расход пара:

Насос имеет следующую паспортную характеристику:

Сколько конденсата будет подавать этот насос, если надо подавать конденсат из конденсатора, где абсолютное давление 4 кПа, в деаэраторе, где абсолютное давление 120 кПа. Длина трубопровода , диаметр эквивалентная длина местных сопротивлений . Деаэратор установлен выше конденсатора на . Коэффициент трения . Построить характеристики насоса и трубопровода и найти рабочую точку.

Дано:

Найти: Q

Решение:

Для решения этой задачи необходимо найти рабочую точку на пересечении характеристик насоса и трубопровода.

Для построения характеристики насоса построим график зависимости ординаты  от абсциссы Q. Q предварительно переведем в международную СИ:

Характеристика трубопровода выражается параболой:

,

где первое слагаемое равно сумме потерь давления и изменяется пропорционально квадрату расхода, коэффициент пропорциональности:

Тогда коэффициент пропорциональности a:

Построим графики

Пересечение графиков характеристик насоса и трубопровода дает рабочую точку, по которой находим производительность:

Задача 4

Определить кратность охлаждения для конденсатора паровой турбины, если пар поступает в конденсатор при давлении Рк=3,4 кПа со степенью сухости х=0,95. Температура охлаждающей воды на входе в конденсатор

Решение:

Кратность охлаждения определим по формуле:

Определяем температуру насыщенного пара при Рк=3,4 кПа:

Определяем температуру охлаждающей воды на выходе из конденсатора:

Определяем энтальпию конденсата при Рк=3,4 кПа: