Zestaw 6

ZADANIA Z TERMODYNAMIKI TECHNICZNEJ – zestaw 6
1. Rurociągiem o średnicy wewnętrznej D=100 mm płynie para wodna. Na początku
przewodu prędkość pary wynosi w1=20 m/s, ciśnienie p1= 1,5 MPa, temperatura
t1=2500C. Parametry pary przy końcu przewodu mają wartość: p2=1,3 MPa, t2=2200C.
Obliczyć prędkość pary w2 przekroju końcowym rurociągu. Jaki był strumień ciepła
strat do otoczenia z powierzchni zewnętrznej tego rurociągu.
2. W zbiorniku o objętości V=5 m3 znajduje się m=100 kg pary mokrej o ciśnieniu
p=1MPa. Jaki jest stopień suchości tej pary. Jaką ilość energii należy doprowadzić do
pary w zbiorniku, aby stała się ona parą suchą ? Jakie ciśnienie osiągnie wówczas para
w zbiorniku?
3. Do skraplacza dopływa para mokra w ilości mp=3 kg/s. Ciśnienie pary w skraplaczu
wynosi p= 8kPa. Temperatura kondensatu opuszczającego skraplacz wynosi t2=360C.
Skraplacz jest chłodzony wodą, której temperatura początkowa wynosi tw1=260C, a
końcowa tw2=340C. Strumień wody chłodzącej wynosi m=200 kg/s. Obliczyć stopień
suchości pary dopływającej do skraplacza.
4. Zbiornik o objętości V=5 m3 zawiera parę mokrą o parametrach początkowych
p1=1,2MPa, x1=0,95. Wskutek utraty ciepła ciśnienie w zbiorniku obniżyło się do
wartości p2=0,5 MPa. Obliczyć: a) stopień suchości pary przy końcu przemiany, b)
ciepło oddane do otoczenia.
5. Para o parametrach początkowych
p1=0,8 MPa,
t1=2300C rozpręża się
nieodwracalnie w maszynie przepływowej do ciśnienia p2=30 kPa. Sprawność
wewnętrzna maszyny wynosi ηi=0,76. Strumień pary ma wartość m=0,35 kg/s.
Obliczyć: a) moc wewnętrzną maszyny Ni , b) stopień suchości pary w przewodzie
wylotowym x2.
6. Para o parametrach p1= 1,5 MPa, t1= 3500C dopływa do dwustopniowej adiabatycznej
maszyny przepływowej. Spomiędzy stopni maszyny odprowadza się część pary do
celów grzewczych. Ciśnienie międzystopniowe wynosi p2=0,2 MPa, ciśnienie w
przewodzie wypływowym wynosi
p3=5 kPa. Sprawność wewnętrzna części
wysokoprężnej turbiny wynosi ηiW=0,76, zaś części niskoprężnej ηiN= 0,79.
Kondensat opuszczający urządzenia grzewcze ma temperaturę t5=700C, kondensat
opuszczający skraplacz ma temperaturę t4=280C. Maszyna ma moc wewnętrzną
Ni=5MW. Zapotrzebowanie ciepła dla urządzeń grzewczych Qg=1,4 MW. Obliczyć:
a) strumień pary świeżej m oraz pary upustowej Δm, b) strumień ciepła Q3-4
pobieranego przez wodę chłodzącą skraplacz.
7. Turbina rozpręża adiabatycznie i odwracalnie parę przegrzaną o parametrach
p1=10MPa, t1= 3500C do ciśnienia p2=1 MPa wytwarzając w warunkach nominalnych
moc N0=10 MW. W celu zmniejszenia mocy turbiny dławi się izentalpowo parę
zasilającą, co powoduje zmniejszenie ciśnienia pary zasilającej turbinę oraz
zmniejszenie strumienia pary. Zakładając, że strumień masy pary jest liniowo zależny
od spadku ciśnienia na zaworze Δp = p1-p1’ obliczyć przy jakim ciśnieniu pary
zasilającej turbinę p1’ moc turbiny zmniejszy się o połowę. ( do Ni= 5 MW). Założyć,
że przy całkowicie zamkniętym zaworze regulacyjnym ( brak przepływu pary)
ciśnienie pary za zaworem p1’ = p2.