Тепловые процессы в электроэнергетике и электротехнике (Задачи)

Решены все представлены задачи

По всем вопросам и предложениям обращаться в лс.

1. Задача 1.11. Определить низшую теплоту сгорания рабочей и сухой массы донецкого угля марки Г, если известны его низшая теплота сгорания горючей массы Qi 33 170 кДж/кг, зольность сухой массы Ас 25,0 % и плажность рабочая W = 8,0 %
2. Задача 2.25. Определить к. п. д. котельной установки (нетто), если известны к. п. д. котлоагрегата (брутто) п. =89,6 %, расход топлива В = 0,334 кг/с, расход пара на собственные нужны котельной D 0,012 кг/с, давление пара, расходуемого на собственные нужды, р Ре = 0,5 МПа и температура питательной воды tв == 120 °C. Котельный агрегат работает на высокосернистом мазуте с низшей теплотой сгорания горючей массы QI 40 090 кДж/кг, содержание в топливе золы Ар = 0,1 %и влаги уур 3,0 %. Тем сература подогрева мазута t = 90 °C. = 89,0 %- Ответ:
3. Задача 5.3. Определить удельный эффективный расход топлива шестицилиндрового четырехтактного дизельного двигателя, если среднее эффективное давление р. = 7,2 × × 10* Па, полный объем цилиндра V = 7,9 - 10-4 м3, объем камеры сгорания V = 6,9 - 10-8 м3, частота вращения коленчатого вала п = 37 об/с и расход топлива В = = 3,8 • 10-3 кг/с. Ответ: b. = 0,238 кг/(кВт • ч).
4. Задача 6.15. Определить индикаторную мощность двух- цилиндрового двухступенчатого компрессора с диаметрами S цилиндра D, = 0,35 м и D = 0,2 м и ходом поршней S = 0.2 м, если частота вращения вала = 12 об/с, среднее индикаторное давление для первой ступени р = 1,2 - 10° Па и второй - Pig = 3,4 - 10° Па.Ответ: N1 = 53,3 кВт.
5. Задача 7.9. Қонденсационная станция израсходовала B = 720 - 105 кг/год каменного угля с низшей теплотой сгорания Q° = 20 500 кДж/кг и выработала электроэнергии Эвыр 590 - 1010 кДж/год, израсходовав при этом на собственные нужды 5 % от выработанной электроэнергии. Определить к. п. д. брутто и к. п. д. нетто станции. Ответ; пкэс = 0,4; пкэс = 0,38
6. Задача 1.9. Определить низшую и высшую теплоту сгорания рабочей массы челябинского угля марки БЗ состава: C = 37,3 %; Hp = 2,8 %; S" = 1,0 %; N = 0,9 %; Op = = 10,5 %; = 29,5 %; и WP = 18,0 %. Ответ: QI = 13 997 кДж/кг; QI = 15 077 кДж/кг.
7. Задача 2.24. В топке котельного агрегата сжигается каменный уголь, состав горючей массы которого: Сr=88,5 %; H = 4,5 %; Sh = 0,5 %; Nr = 1,8 %; Or = 4,7 %; золь- ность сухой массы Ас = 13,0 % и влажность рабочая Wv = = 7 7,0 %. Определить к. п. д. котельного агрегата (брутто), если известны температура воздуха в котельной 25 °C, температура воздуха, поступающего в топку, = 175°C, коэффициент избытка воздуха в топке а, = 1,3, потери теплоты с уходящими газами Q, = 2360 кДж/кг, потери теплоты от химической неполноты сгорания Q3 = 147,5 кДж/кг, потери теплоты от механической неполноты сгорания Q4 = =1180 кДж/кг, потери теплоты в окружающую среду Q, = 147,5 кДж/кг и потери теплоты с физической теплотой шлаков Q, = 88,5 кДж/кг.
8. Задача 5.1. Определить индикаторную и эффективную мощности восьмицилиндрового четырехтактного карбюраторного двигателя, если среднее индикаторное давление p4 = 7,5 • 106 Па, диаметр цилиндра D = 0,1 м, ход поршня S = 0,095 м, частота вращения коленчатого вала п = = 3000 об/мин и механический к. п. д. 1м = 0,8. Ответ: N = 112,5 кВт; N = 90 кВт
9. Задача 6.14. Трехступенчатый компрессор с массовой подачей М = 0,238 кг/с сжимает воздух от давления ра = = 112,5 • 105 Па. Определить эффективную мощность привода компрессора, если параметры всасывания воздуха p1 = ,9 • 10° Па и t, = 17 °C , коэффициент, учитывающий потери давления между ступенями, = 1,11, механический к. п. д. компрессора пм = 0,94 и изотермический к. п. д. = 0,7. компрессора пиз Ответ: N 156 кВт
10. Задача 7.8. На электростанции установлены три турбогенератора мощностью N = 1 • 10 кВт каждый. Определить показатели режима работы станции, если количество выработанной энергии за год Эвыр = 178,7 108 кВт * ч mаx … 28,3 - 103 кВт. максимальная нагрузка станции №3c Оn Ответ: k, = 0,68; k. = 0,72; k, = 1 06; Т, = 5957 ч; = 6315 ч.
11. Задача 1.7. В топке котла сжигается смесь, состоящая из 3.10° кг донецкого угля марки Д состава; Ср = 49,3 %; Hp = 3,6 %; (S)), = 3,0 %; Np = 1,0 %; Op - 8,3 %; Ip = 21,8 %; W 13,0 % и 4,5-10" кг донецкого угля марки Г состава: =: 55,2 %; = 3,8 %; (SB), = 3,2 %; Np = 1,0 %; Op == 5,8 %; Ag = 23,0 %; Wp = 8,0 %. On- ределить состав рабочей смеси.
12. Задача 2.20. В топке котельного агрегата сжигается донецкий уголь марки А состава: СР 63,8 %; Hp = 1.2 % S? = 1,7 %; N = 0,6 %; 0 = 1,3 %; Ap = 22,9 %; W = 8,5 %. Определить в кДж/кг и процентах потери теплоты с физической золотой шлака, если известны доля золы.
13. Задача 4.2. Определить относительные скорости входа аза на лопатки и выхода газа из канала между рабочими опатками в активной ступени, если известны располагаемый ный теплоперепад в ступени турбины һ, = 200 кДж/кг, коростной коэффициент сопла ф = 0,96, угол наклона опла к плоскости диска а, = 16°, средний диаметр ступени 0,9 м, частота вращения вала трубины п = 3000 об/мин скоростной коэффициент лопаток ф = 0,87. Ответ; w, = 473,5 м/с; w, = 412 м/с.
14. Задача 6.8. Одноступенчатый поршневой компрессор с массовой подачей М = 0,21 кг/с сжимает воздух до давления р. = 8 • 108 Па. Определить эффективную мощность привода компрессора, если параметры всасывания р =1 • 108 Па и t = 20 °C и эффективный изотермический к. п. д. компрессора пена = 0,68. Ответ: N = 54,1 кВт
15. Задача 7.6. На электростанции установлены три турбо- енератора мощностью N = 50 - 10 кВт каждый. Опреде- анть число часов использования установленной мощности коэффициент резерва станции, если количество выработанной энергии за год Это = 788,4 - 10° кВт - ч и коэффициент нагрузки k = 0,69. Ответ: Ту = 5256 ч; k, = 1,15
16. 1.3 Определить состав рабочей массы кузнецкого угля марки Д, если состав его горючей массы: Cг = 78,5 %; Hг = 5,6 %; Sгл = 0,4 %; Nг = 2,5 %; Oг = 13,0 %; зольность сухой массы Aс = 15,0 % и влажность рабочая Wр = 12,0%.
17. 2.16 Определить в кДж/кг и процентах потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива, если известны из данных анализа содержание оксида углерода в уходящих газах CO = 0,28 % и содержание трехатомных газов RO2 = 19 %. Котельный агрегат работает на каменном угле с низшей теплотой сгорания Qрн = 22825 кДж/кг, содержание в топливе углерода, Cр = 58,7 % и серы Sрл = 0,3 %.
18. 3.3 Определить степень реактивности ступени, если располагаемый теплоперепад в ступени h0 = 120 кДж/кг, скоростной коэффициент сопла φ = 0,96 и действительная скорость истечения пара из сопл c1 = 335 м/с.
19. 6.2 Одноступенчатый поршневой компрессор работает со степенью повышения давления λ = 3,5 и с показателем политропы расширения воздуха, остающегося во вредном объеме, m = 1,1. Определить объемный к. п. д. и коэффициент подачи компрессора, если относительный объем вредного пространства σ = 0,045, параметры всасываемого воздуха p0 = 1 × 105 Па и t0 = 25 ℃, параметры начала сжатия p1 = 0,98 × 105 Па и t1 = 36 ℃, расход всасываемого воздуха Gвс = 0,12 кг/с и воздуха, идущего на утечки, Gут = 0,0024 кг/с.
20. 7.2 На электростанции установлены два турбогенератора мощностью N = 25 × 103 кВт каждый. Определить среднюю нагрузку станции и коэффициент использования установленной мощности, если количество выработанной энергии за год Эвыргод = 30 × 107 кВт × ч.
21. 1.2 Определить состав горючей массы кизеловского угля марки Г, если состав его рабочей массы: Cр = 48,5 %; Hр = 3,6 %; Sрл = 6,1 %; Nр = 0,8 %; Oр = 4,0 %; зольность сухой массы Aс = 33,0 % и влажность рабочая Wр = 6,0%.
22. 2.14 Определить, на сколько процентов уменьшатся потери теплоты с уходящими газами из котельного агрегата при снижении температуры уходящих газов ϑух со 145 до 130 ℃, если известны коэффициент избытка воздуха за котлоагрегатом αух = 1,43, объем уходящих газов на выходе из последнего газохода Vух = 8,62 м3/кг, средняя объемная теплоемкость газов при постоянном давлении c’p.ух = 1,415 кДж/(м3 × К), теоретический объем воздуха, необходимый для сгорания 1 кг топлива Vо = 5,815 м3/кг, температура воздуха в котельной tв = 30 ℃, средняя объемная теплоемкость воздуха при постоянном давлении c’p.в = 1,297 кДж/(м3 × К) и потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива q4 = 3 %. Котельный агрегат работает на каменном угле с низшей теплотой сгорания Qрн = 22290 кДж/кг.
23. 3.2 В реактивной ступени пар с начальным давлением p0 = 1,9 МПа и температурой t0 = 380 ℃расширяется до p1 = 1,3 МПа. Определить степень реактивности ступени, если располагаемый теплоперепад на рабочих лопатках h1 = 48 кДж/кг.
24. 6.1 Одноступенчатый поршневой компрессор работает со степенью повышения давления λ = 10 и с показателем политропы расширения газа, остающегося во вредном объеме, m = 1,3. Определить коэффициент подачи компрессора, если относительный объем вредного пространства σ = 0,04, коэффициент, учитывающий уменьшение давления газа при всасывании, ηp = 0,975, коэффициент, учитывающий увеличение температуры газа от нагревания его при контакте со стенками цилиндра, ηт = 0,96 и коэффициент, учитывающий утечки газа через неплотности, ηут = 0,98.
25. 7.1 На электростанции установлены три турбогенератора мощностью N = 50 × 103 кВт каждый. Определить количество выработанной энергии за год и коэффициент использования установленной мощности, если площадь под кривой годового графика нагрузки станции F = 9,2 × 10-4 м2 и масштаб графика m = 9 × 1011 кВт × ч/м2.