RANKINOV KROŽNI PROCES Seminar za predmet JTE

Σχετικά έγγραφα
Parne turbine. Avtor: Ivo Krajnik Kobarid

UNIVERZA V LJUBLJANI, FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO Katedra za energetsko strojništvo VETRNICA. v 2. v 1 A 2 A 1. Energetski stroji

PONOVITEV SNOVI ZA 4. TEST

UNIVERZA V MARIBORU FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO. TOPLOTNI STROJI (zapiski predavanj)

Termodinamika vlažnega zraka. stanja in spremembe

Tabele termodinamskih lastnosti vode in vodne pare

PARNA POSTROJENJA ZA KOMBINIRANU PROIZVODNJU ELEKTRIČNE I TOPLINSKE ENERGIJE (ENERGANE)

Logatherm WPL 14 AR T A ++ A + A B C D E F G A B C D E F G. kw kw /2013

MOTORJI Z NOTRANJIM ZGOREVANJEM

13. poglavje: Energija

Delovna točka in napajalna vezja bipolarnih tranzistorjev

p 1 ENTROPIJSKI ZAKON

1. Trikotniki hitrosti

Tretja vaja iz matematike 1

Diferencialna enačba, v kateri nastopata neznana funkcija in njen odvod v prvi potenci

0,00275 cm3 = = 0,35 cm = 3,5 mm.

ENERGETSKI STROJI. Energetski stroji. UNIVERZA V LJUBLJANI, FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO Katedra za energetsko strojništvo

Gospodarjenje z energijo

Funkcijske vrste. Matematika 2. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 2. april Gregor Dolinar Matematika 2

Laboratorij za termoenergetiko. Vodikove tehnologije in PEM gorivne celice

Iz poznate entropije pare izračunat ćemo sadržaj pare u točki 2, a zatim i specifičnu entalpiju stanja 2. ( ) = + 2 x2

1. Definicijsko območje, zaloga vrednosti. 2. Naraščanje in padanje, ekstremi. 3. Ukrivljenost. 4. Trend na robu definicijskega območja

Državni izpitni center SPOMLADANSKI IZPITNI ROK *M * FIZIKA NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Petek, 10. junij 2016 SPLOŠNA MATURA

TOPLOTNA ČRPALKA ZRAK-VODA - BUDERUS LOGATHERM WPL 7/10/12/14/18/25/31

Termodinamika. tlak, temperatura, raztezanje, termična enačba. toplota, notranja W, volumsko delo, entalpija, tehnično delo

matrike A = [a ij ] m,n αa 11 αa 12 αa 1n αa 21 αa 22 αa 2n αa m1 αa m2 αa mn se števanje po komponentah (matriki morata biti enakih dimenzij):

KODE ZA ODKRIVANJE IN ODPRAVLJANJE NAPAK

SKUPNE PORAZDELITVE VEČ SLUČAJNIH SPREMENLJIVK

1. BRODSKE TOPLINSKE TURBINE

Zaporedja. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 22. oktober Gregor Dolinar Matematika 1

Energije in okolje 1. vaja. Entalpija pri kemijskih reakcijah

Booleova algebra. Izjave in Booleove spremenljivke

Transformator. Delovanje transformatorja I. Delovanje transformatorja II

Numerično reševanje. diferencialnih enačb II

Odvod. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 5. december Gregor Dolinar Matematika 1

MODERIRANA RAZLIČICA

Termodinamički zakoni

UNIVERZA V LJUBLJANI FAKULTETA ZA STROJNIŠTVO ENERGETSKI STROJI IN NAPRAVE DRUGA, IZPOPOLNJENA IN PREDELANA IZDAJA

Upotreba tablica s termodinamičkim podacima

IZPIT IZ ANALIZE II Maribor,

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 21. november Gregor Dolinar Matematika 1

SEMINAR IZ KOLEGIJA ANALITIČKA KEMIJA I. Studij Primijenjena kemija

Eliminacijski zadatak iz Matematike 1 za kemičare

1. TVORBA ŠIBKEGA (SIGMATNEGA) AORISTA: Največ grških glagolov ima tako imenovani šibki (sigmatni) aorist. Osnova se tvori s. γραψ

3. VAJA IZ TRDNOSTI. Rešitev: Pomik v referenčnem opisu: u = e y 2 e Pomik v prostorskem opisu: u = ey e. e y,e z = e z.

odvodi u okoliš? Rješenje 1. zadatka Zadano: q m =0,5 kg/s p 1 =1 bar =10 5 Pa zrak w 1 = 15 m/s z = z 2 -z 1 =100 m p 2 =7 bar = Pa

8. Diskretni LTI sistemi

Državni izpitni center SPOMLADANSKI IZPITNI ROK *M * NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Sreda, 3. junij 2015 SPLOŠNA MATURA

Zbirka rešenih nalog s kolokvijev in izpitov iz fizike. Naravoslovnotehniška fakulteta, šolsko leto 2004/05 Avtorja: S. Fratina in J.

Laboratorij za termoenergetiko. Vodikove tehnologije

+105 C (plošče in trakovi +85 C) -50 C ( C)* * Za temperature pod C se posvetujte z našo tehnično službo. ϑ m *20 *40 +70

Zbirka rešenih nalog s kolokvijev in izpitov iz fizike

Osnove elektrotehnike uvod

ZBIRKA REŠENIH PROBLEMOV IN NALOG

Meritev karakteristik peltonove turbine Laboratorijska vaja

Zadatci za vježbanje Termodinamika

Prof. dr. sc. Z. Prelec ENERGETSKA POSTROJENJA Poglavlje: 7 (Regenerativni zagrijači napojne vode) List: 1

ENERGETSKI SUSTAVI ZA PROIZVODNJU ELEKTRIČNE I TOPLINSKE ENERGIJE

Vsebina MERJENJE. odstopanje 271,2 273,5 274,0 273,3 275,0 274,6

MATRICE I DETERMINANTE - formule i zadaci - (Matrice i determinante) 1 / 15

+0,1292 P Zn 11,628 = 0 P = (- 0, kor 0, (4*-11,628)) /2*1 = 3,346 P H2 = 173,308 kpa.

ibemo Kazakhstan Republic of Kazakhstan, West Kazakhstan Oblast, Aksai, Pramzone, BKKS office complex Phone: ; Fax:

Univerza v Novi Gorici Fakulteta za znanosti o okolju Okolje (I. stopnja) Meteorologija 2013/2014. Energijska bilanca pregled

Osnovni primer. (Z, +,,, 0, 1) je komutativan prsten sa jedinicom: množenje je distributivno prema sabiranju

2. Pri 50 Hz je reaktanca kondenzatorja X C = 120 Ω. Trditev: pri 60 Hz znaša reaktanca tega kondenzatorja X C = 100 Ω.

МЕХАНИКА НА ФЛУИДИ (AFI, TI, EE)

IZVODI ZADACI (I deo)

Funkcije. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 14. november Gregor Dolinar Matematika 1

Državni izpitni center SPOMLADANSKI IZPITNI ROK *M * NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Petek, 12. junij 2015 SPLOŠNA MATURA

Poglavje 7. Poglavje 7. Poglavje 7. Regulacijski sistemi. Regulacijski sistemi. Slika 7. 1: Normirana blokovna shema regulacije EM

9. Notranja energija in toplota

POPIS DEL IN PREDIZMERE

Kotne in krožne funkcije

U unutrašnja energija H entalpija S entropija G 298. G Gibsova energija TERMOHEMIJA I TERMODINAMIKA HEMIJSKA TERMODINAMIKA

PROCESIRANJE SIGNALOV

Integralni račun. Nedoločeni integral in integracijske metrode. 1. Izračunaj naslednje nedoločene integrale: (a) dx. (b) x 3 +3+x 2 dx, (c) (d)

Uporaba toplotnih izmenjevalcev v postopku pranja

PREZRAČEVANJE RAČUNSKE VAJE Z REŠITVAMI. Predavatelj : dr. M. K.

*M * Osnovna in višja raven MATEMATIKA NAVODILA ZA OCENJEVANJE. Sobota, 4. junij 2011 SPOMLADANSKI IZPITNI ROK. Državni izpitni center

Termodinamika in elektromagnetno polje

Ispitivanje toka i skiciranje grafika funkcija

OSNOVE HIDROSTATIKE. - vede, ki preučuje mirujoče tekočine

Priprema za državnu maturu

IZVODI ZADACI ( IV deo) Rešenje: Najpre ćemo logaritmovati ovu jednakost sa ln ( to beše prirodni logaritam za osnovu e) a zatim ćemo

Kaskadna kompenzacija SAU

( ) Φ = Hɺ Hɺ. 1. zadatak

Elementi spektralne teorije matrica

ČHE AVČE. Konzorcij RUDIS MITSUBISHI ELECTRIC SUMITOMO

CM707. GR Οδηγός χρήσης SLO Uporabniški priročnik CR Korisnički priručnik TR Kullanım Kılavuzu

Novi Sad god Broj 1 / 06 Veljko Milković Bulevar cara Lazara 56 Novi Sad. Izveštaj o merenju

TOPLOTA. Primjeri. * TERMODINAMIKA Razmatra prenos energije i efekte tog prenosa na sistem.

Prenos toplote prenos energije katerega pogojuje razlika temperatur temperatura je krajevno od točke do točke različna

DIMENZIONISANJE PRAVOUGAONIH POPREČNIH PRESEKA NAPREGNUTIH NA PRAVO SLOŽENO SAVIJANJE

Toplotni tokovi. 1. Energijski zakon Temperatura

IZZIVI DRUŽINSKE MEDICINE. U no gradivo zbornik seminarjev

Tokovi v naravoslovju za 6. razred

Odvod. Matematika 1. Gregor Dolinar. Fakulteta za elektrotehniko Univerza v Ljubljani. 10. december Gregor Dolinar Matematika 1

SISTEMI NELINEARNIH JEDNAČINA

Vježba: Uklanjanje organskih bojila iz otpadne vode koagulacijom/flokulacijom

S t r a n a 1. 1.Povezati jonsku jačinu rastvora: a) MgCl 2 b) Al 2 (SO 4 ) 3 sa njihovim molalitetima, m. za so tipa: M p X q. pa je jonska jačina:

Transcript:

RANKINOV KROŽNI PROCES Seminar za predmet JTE Rok Krpan 16.12.2010 Mentor: izr. prof. Iztok Tiselj

Carnotov krožni proces Iz štirih sprememb: dveh izotermnih in dveh izentropnih (reverzibilnih adiabatnih) sprememb: 1 2 delovna snov prejema toploto pri konstantni T 2 3 izentropno raztezanje delovne snovi, uparjanje 3 4 delovna snov odda toploto pri konstantni T 4 1 izentropno stiskanje delovne snovi, utekočinjenje

Rankinov krožni proces škot William John Macquorn Rankine Toplotni stroj Toplota je iz zunanjega vira dovedena zaprtemu krogu Imenovan tudi praktični Carnotov cikel Glavne naprave Rankinovega cikla

Rankinov cikel je sestavljen iz štirih sprememb oz. procesov: dveh izotermnih in dveh izobarnih: Proces 1-2: Voda v tekočem stanju je prečrpana z nizkega na visok tlak Proces 2-3: Pri konstantnem visokem tlaku je voda v uparjalniku uparjena v suho nasičeno paro. Proces 3-4: Suha nasičena para se razširi pri prehodu skozi turbino. Ta proces pari zniža pritisk in temperaturo, pojavi se kondenzacija. Proces 4-1:»Mokra«para kondenzira v kondenzatorju pri konstantnem tlaku.

Črpanje sredstva skozi cikel v tekočem stanju zahteva malo energije potrebne za njegovo kroženje - večji izkoristek cikla Moč črpalke okrog 2% moči turbine NEK: pri črpanju se poveča specifična entalpija vode za 8,5 kj/kg, tlak pa se poveča na 7,8 Mpa. V HP turbini padec tllaka za5 MPa, v LP za 0,9 MPa Izkoristek odvisen tudi od delovnega sredstva NEK: na izhodu uparjalnika: 278 C, 6,23 Mpa Parne tabele: voda pri 280 C ima parni tlak 6,419 MPa Sekundarni krog

Pri krožnem procesu je vložena energija enaka oddani energiji Energija uparjanja je v glavnem odvzeta v vakuumskem kondenzatorju: velik padec entalpije razširjajoče se pare Večja količina razpoložljive energije

Sprememba entalpije: ΔH=ΔE+VΔp+pΔV Vhodni toplotni tok: P V G =h 3 h 2 ΔH=ΔQ ; p=konst Izhodni toplotni tok: P I G =h 4 h 1 G = ΦM masni pretok [kg/s] h specifična entalpija [J/kg] Mehanična moč črpalke (dovedena v sistem) in turbine (odvedena iz sistema): P črp G =h 2 h 1 V 1 Δp = V 1 p 2 p 1 η črp η črp P tur G =h 3 h 4 = h 3 h 4s x η tur Izkoristek: η term = P tur P črp P N P tur P N

Pregret Rankinov cikel Tvorba kapljic ob razpenjanju in kondenzaciji pare. Pri velikih hitrosti lopatic turbine, vodne kapljice povzročajo erozijo lopatic. Način preprečitve je pregretje pare. S pregretjem pare se poveča izkoristek, saj se poveča povprečna temperatura dodajanja toplote:

Pregret Rankinov cikel s pogretjem Dve turbini delujeta v vrsti. Prva prejme paro iz uparjalnika pri visokem pritisku. Po prehodu skozi visokotlačno turbino je para ponovno segreta, preden vstopi v drugo, nizkotlačno turbino. Večji izkoristek, način za preprečenje kondenzacije in uničevanje lopatic.

Pregret Rankinov cikel s pogretjem in predgretjem (Regenerativni Rankinov cikel) Delovna tekočina je po izhodu iz kondenzatorja pogreta s paro iz vročega dela kroga. Del pare med turbinama ali iz turbin je voden do grelnikov napajalne vode na poti iz kondezatorja do uparjalnika. S tem se izboljša učinkovitost cikla, saj zaradi večstopenjskega gretja napajalne vode se toplotni tok v cikel pojavi pri višji temperaturi.

SKICA RANKINOVEGA KROŽNEGA PROCESA NEK Sekundarni krog

NALOGA Na vstopu v visokotlačno turbino imamo masni tok pare Φ M = 1000 kg/s s specifično entalpijo h 1 =2775 kj/kg (p=6.23 MPa, T=278 C). Na izstopu iz visokotlačne turbine ima zmes pare in kapljic specifično entalpijo h 2 =2519 kj/kg (p=0.999 MPa, T=179.2 C). Iz zmesi odstranimo kapljice, kar znaša 13% masnega deleža (za to ni potreben vložek energije) in dobimo paro s specifično entalpijo h 3 =2755 kj/kg (p=0.999 MPa, T=179.2 C) To peljemo na nizkotlačno turbino. Tam para ekspandira in na izhodu iz nizkotlačne turbine ima specifično entalpijo h 4 = 2331 kj/kg (p=5000 Pa, T=33.2 C - v tej pari je precejšen delež kapljic). Izračunaj mehansko moč visoko in nizkotlačne turbine. TempEner bilanca NEK

NALOGA Izračunaj moč istih turbin, če na vstopu v visokotlačno turbino odvzamemo 10% pare in jo uporabimo za pregrevanje pare na izhodu iz visokotlačne turbine. Predpostavi 100% izkoristek pregrevalnika pare.

Pomen regenerativnega segrevanja napajalne vode BREZ REGENERATIVNEGA SEGREVANJA h2 = 2331 kj/kg Moč kondenzatorja PKON? Kolikšna je mehanska moč turbine PTUR? Kolikšen je delež suhe pare na izhodu uparjalnika? Kolikšna je specifična entalpija h1 pare na izhodu uparjalnika? PUP = 2000 MW ΦM = 1080kg/s hin = 139 kj/kg T = 33 C p = 6,2 MPa

Pomen regenerativnega segrevanja napajalne vode Z REGENERATIVNIM SEGREVANJEM h2 = 2331 kj/kg PTUR Φ1 = 70% ΦM Delež suhe pare in vode h1 Φ2 = 30 % ΦM PKON PUP = 2000 MW ΦM = 750 kg/s h3 = 139 kj/kg T = 33 C ΦM = 1080kg/s hin = 944 kj/kg T = 220 C p = 6,2 MPa