Определение характеристик энергетических установок
Задача 1. Определить КПД и расход
топлива для парового котла
Определить КПД и расход
топлива для парового котла при следующих условиях: 
=120
кгс; топливо - сушонка Воркутинского угля с 
=4,4%; разомкнутая
система сушки,
=0,34; отбираемый на
сушку газ имеет 
=4000
Дж/кг; энтальпия перегретого пара и питательной воды соответственно 
=3499
кДж/кг, 
=1086,5
кДж/кг. где 
,
,
-
энтальпия соответственно уходящих газов, газов в месте отборов на сушку,
холодного воздуха, кДж/кг; - доля отборов газов на
сушку; 
-
избыток воздуха в уходящих газах
Дано:
- Паропроизводительность
котла
Топливо: Воркутинское
- влажность не
подсушенного топлива
- рабочая зольность
топлива
- низшая теплота
сгорания топлива
- потеря теплоты с
химическим недожогом
- потеря теплоты с
механическим недожогом
- потеря теплоты на
наружное охлаждение
- влажность подсушенного
топлива
Справочные данные к расчёту
параметров режима котельного агрегата ТЭЦ
Таблица 1.1 Расчётные характеристики
топлива (предпоследняя цифра зачётки)
|
№ вар.
|
Местонахождение
|
 , % , % ,   , % , %
|
|
|
|
|
|
6
|
Воркутинское
|
5,5
|
28,4
|
22
|
0,5
|
0,7
|
Таблица 1.2 Потери на наружное
охлаждение
|
Паропроизводительность котла, , кг/с20
|
40
|
80
|
120
|
200
|
250
|
|
|
Потери теплоты,  ,%0,80,650,450,350,280,2
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1.3 Паропроизводительность
котла (последняя цифра зачётки)
|
Параметр
|
Вариант
|
|
5
|
|
 120
|
|
Решение:
Предварительно определяется низшая
теплота сгорания подсушенного топлива
При твёрдом
шлакоудалении можно принять:
%.
где 
-
доля уноса золы с продуктами сгорания; 
- энтальпия шлака,
кДж/кг, 
-
рабочая зольность топлива, %.
При твёрдом шлакоудалении
КПД парового котла
Для расчёта расхода топлива
предварительно находим
Расход подсушенного топлива
Расход сырого топлива
при 
=9
% по составляет
Ответ:
Задача 2. Расчёт параметров режима
гидравлической турбины
Определить, как
изменяется мощность поворотно-лопастной гидротурбины, работающей с 
,
если при уменьшении напора на 10%, расход воды уменьшается на 30%.
Дано:
- расход воды через
турбину
Рис. 2.1. Коэффициент полезного
действия гидротурбины
Изменение мощности, обусловленное
уменьшением напора и уменьшением расхода воды на 30%, находится:
Изменение кпд
определяется по рис. при 
;
;
.
Таким образом, 
Задача 3. Расчёт параметров режима
линии электропередачи
Для линии сравнить потери
активной мощности при различных напряжениях
.
Рис. 3.1 Схема электрической сети
Дано:
- напряжение ЛЭП1
- напряжение ЛЭП2
- полная мощность
нагрузки
-
экономическая плотность тока, справочная величина
- длина ЛЭП
Таблица 3.1 Исходные данные
(последняя цифра зачётки)
|
Параметр
|
Вариант
|
|
5
|
|
 20
|
|
|
 37,5
|
|
|
 115
|
|
|
 15
|
|
|
 1,4
|
|
Справочные данные к расчёту
параметров режима линии электропередачи
Таблица 3.2 Данные сталеалюминевых
проводов
|
F, мм2
|
10
|
16
|
25
|
35
|
50
|
70
|
95
|
120
|
150
|
185
|
240
|
,
|
Ом/км3,12,11,40,90,650,450,330,270,210,180,13
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 ,А84111142175210265330380450510610
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание. -
длительно допустимый ток для данного сечения провода.
Для 
=
37,5 
Принимаем сечение 
,
.
где 
-
потери активной мощности, 
;
-
активное сопротивление в омах проводов ЛЭП длиной 
;
-
удельное сопротивление провода ЛЭП,
;
- полная мощность нагрузки,
;
Для 
=
115
котел турбина
электропередача теплофикационный
Принимаем сечение 
,
.
Задача 4. Расчёт
элементов теплофикационной системы
Определить число секций
приборов водяной системы отопления жилого или производственного помещения.
Дано:
- площадь поверхности
отапливаемого помещения.
- площадь поверхности
нагрева одной секции(Т4.3)
- номинальная плотность
теплового потока прибора(Т4.3)
- расход теплоносителя
через прибор(Т4.4)
- вспомогательный
коэффициент(Т4.3)
- вспомогательный
коэффициент(Т4.3)
- вспомогательный
коэффициент(Т4.3)
- вспомогательный
коэффициент(Т4.5)
- вспомогательный
коэффициент(Т4.4)
- удельная плотность
отапливаемого теплового потока(Т4.1)
- поправочный
коэффициент(Т4.2)
- вспомогательный
коэффициент(рис4.1)
Укрупнённые показатели
максимального теплового потока на отопление жилых зданий, 
,
Вт/м2
Таблица 4.1
|
Количество этажей
|
Период постройки
|
Расчётная температура наружного воздуха, 
|
|
|
-5
|
-10
|
-15
|
-20
|
-25
|
-30
|
-35
|
|
|
1-2
|
1960- 1985г.
|
148 147
|
154 153
|
160 159
|
205 194
|
213 201
|
230 218
|
234 225
|
|
3-4
|
1960- 1985г.
|
95 90
|
102 97
|
109 103
|
117 111
|
126 119
|
134 128
|
150 140
|
|
5 и более
|
1960- 1985г.
|
65 65
|
70 69
|
77 73
|
79 75
|
86 82
|
88 88
|
102 96
|
|
1-2
|
После 1985г.
|
145
|
152
|
159
|
166
|
173
|
177
|
187
|
|
3-4
|
После 1985г.
|
74
|
80
|
86
|
91
|
97
|
101
|
109
|
|
5 и более
|
После 1985г.
|
65
|
67
|
70
|
73
|
81
|
87
|
95
|
Таблица 4.2 Поправочный
коэффициент 
к
значениям
|
Расположение помнщений
|
Одноэтажное здание
|
Многоэтажное здание
|
Средний этаж
|
Верхний этаж
|
|
Среднее
|
0,9
|
1,1
|
0,8
|
1,3
|
|
Угловое
|
1,5
|
1,9
|
1,5
|
2,2
|
Рисунок 4.1. Способы установки
отопительных приборов
Таблица 4.3 Основные технические
данные некоторых отопительных приборов (последняя цифра зачётки)
№ вар. Отопительный
прибор 
,
м2
,
Вт/м2
,
|
кг/с  
|
|
|
|
|
|
|
|
1
|
Радиатор стальной однорядный РСГ 2-1-2
|
0,54
|
741
|
0,08
|
0,3
|
0,025
|
1
|
Таблица 4.4
Вспомогательный коэффициент 
|
Отопительный прибор
|
Установка прибора
|
|
У наружной стены
|
У окна
|
|
радиатор стальной
|
1,04
|
1,1
|
Вспомогательные
коэффициенты
Таблица 4.5
|
Число секций в одном радиаторе
|
 
|
|
|
До 15
|
1
|
1,02...1,113
|
|
16...20
|
0,98
|
|
|
21...25
|
0,96
|
|
|
Более 25
|
0,92+0,16/F
|
|
Таким образом, принимается 29 секций
типа РСГ 2-1-2, которые устанавливаются у оконных проёмов.