热力计算实例

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压缩机的热力计算是指压缩机的热力参数、主要参数以及主要尺寸的计算。 热力参数指气体的压缩终了温度、多级压缩的各级中间压力、功率和效率。 主要参数指排气量、转速、活塞平均速度。 主要尺寸是指气缸直径和活塞行程。

所谓正常性热力计算是指已知压缩机吸进气体的参数、排气量、排气压力及其它一些条件,求取各级的气体参数、压缩机的功率和效率、转速、活塞平均速度以及各级气缸的直径。这是新设计压缩机时必须进行的计算。

正常性热力计算步骤如下:

1.结构型式与方案选择。首先需计算总压力比,确定级数,然后根据排气量,级数、压缩机的用途及用户的要求决定设计方案并选择合理的结构型式; 2.确定各级压力比分配,初步估算排气温度;

3.计算与排气量有关的各系数(进气系数、泄漏系数、析水系数、净化系数); 4.计算各级气缸行程容积、缸径。当没有提供进口状态下的排气量时,必须先现换算到进口状态下的排气量后才能计算形成容积;

5.计算缸径圆整后的压力重分配及相对余隙容积变化; 6.计算实际的压力及压缩终了气体的温度; 7.计算各列最大的活塞力、功率及效率; 8.确定驱动机功率、选择驱动机。

一.微型空气压缩机热力计算

(一)设计的原始数据

排气量 min /6.03

0m Q =

进气压力 a s P p 5

101?=(绝对压力) 进气温度 C t s 0

20=

排气压力 a d P p 5

108?=(绝对压力)

(二)热力计算 V -0.6/7型压缩机 1.结构型式及方案选择

因为是动力用微型空气压缩机,故可采用单级压缩;又考虑到微型压缩机的排气量系列化要求(0.3min /3

m ,0.6min /3

m ,0.9min /3

m ),可以考虑采用以排气量为0.3min /3

m 的气缸为基准,双缸单作用风冷V 型就可满足设计要求。图为方案示意图。

考虑采用异步电动机直接驱动,电机的转速取 min /1450r n =。 2.名义压力比

81/8===s

d p p ε

3.名义排气温度

依据式( ) n

n s d T T 1-=ε

考虑到微型压缩机的热交换条件和单作用高压比条件下的泄漏情况,取压缩过程指数28.1=n ,然后计算其排气温度 C T T n

n s d 028

.1128.114628

)20273(=?+==--ε

C t d 0

180273462=-=

4.计算与排气量有关的各种参数 (1)进气系数

依据式( ) t p v s λλλλ= 容积系数v λ,由式( )

)1(11--=m

v εαλ

取α=0.04,m 按表 选取得m=1.2,由此

)18

(04.012

.11--=v λ=0.7923

取压力系数 p λ=0.97 取温度系数 t λ=0.85

由此计算进气系数 s λ=0.7923×0.97×0.85=0.653 (2)泄漏系数l λ

5.计算气缸形成容积 由式( ) 30

0006775

.01450

1935.085.097.07923.06.01m n Q V l t P V h =???==

λλλλ

6.求取气缸直径

取活塞行程 s=55mm, 活塞的平均速度 s m sn v m /66.2301450055.030=?==

由式( )可以计算出气缸的直径 m sz V D h 0886.02

055.014.30006775

.044=???==

π

将气缸直径圆整为 mm D 90'

=

7. 复算圆整后的气缸行程容积 322

''

0006994.02055.009.04

14

.34

m sz D V h =???=

=

π

8. 复算气缸圆整后的排气量

min /62

.01450935.0653.00006994.03'

'0m n V Q l s h =???==λλ

9. 考虑到压力损失后实际的排气压力及压缩终了温度

由图 查得相对压力损失分别为 045.0=s δ和065.0=d δ 实际的进气压力

Pa p p s s s 5

5'10

955.0)045.01(10)1(?=-?=-=δ

实际的排气压力

Pa p p d d d 5

5'10

52.8)065.01(108)1(?=+??=+=δ

实际的压力比

92.810

955.01052.85

5

'''

=??==s d p p ε 压缩终了的温度 k T T n

n s d

47392

.829328

.1128.11''=?==--ε

C t d 0

'

200

=

10. 计算最大活塞力

向轴行程 N D p p F s s

g 2809.010)955.01(414

.3)(4252''0=??-=

-=

π

向盖行程 N D p p F d g 478409.010)52.81(4

14.3)(4252

''00-=??-=-=π

式中 0p 为曲轴箱内的背压,取大气压力,通常按Pa 5

101?计算

11. 计算指示功率

按式( ),指示功率为

]1)[(1

601

''--=-n

n h s v i n n V p n N ελ=

=kw 59.3]1)92.8[(1

28.128

.10006994.010955.07923.060145028

.1128.15=--?????-

12. 所需要的轴功率 取机械效率 86.0=m η kw N N m

i

Z 17.486

.059

.3==

=

η

13. 电动机功率

取电动机的储备功率为轴功率的10% KW N N Z e 59.417.41.11.1=?==

14.比功率

min)/(73.662

.017.43

'

0?==m KW Q N Z 二.动力用空气压缩机的热力计算 (一)设计的原始数据

排气量 min /103

0m Q =

进气压力 a s P p 5

101?=(绝对压力) 进气温度 C t s 0

30=

排气压力 a d P p 5

108?=(绝对压力)

压缩机转速 m in /980r n = 相对湿度 8.0=?

(二)热力计算

1.结构型式及方案选择

因为是动力用空气压缩机,考虑到压缩机的排气量要求,选择使用L 型结构,级数选择根据 或者习惯取两级。图 为方案示意图。 2.压力比分配 总压力比

91/9===s

d p p ε

按照等压力比分配的原则,各级压力比 321===εεε 各级的名义压力

a s P p 51101?= a d P p 5

1103?= a s P p 52103?= a d P p 5

2109?=

3.各级的气体温度

由所给定的条件知,第一级的进气温度为C t s 0

30=,中间冷却器冷却后

的气体温度应考虑到回冷不完善,特别在夏季时有较大的回冷不完善程度,

所以取第二级的进气温度为C t s 0

40=。

假定各级均为绝热压缩过程,空气的绝热指数取4.1=k ,其各级的气体

温度列表如下:

4.各级的排气系数

依据式( ) l t p v d λλλλλ= 容积系数v λ,由式( ) )1(11--=m

v εαλ

取各级的相对容积分别为

1α=0.11,2α=0.12 m 按表 选取得m 1=1.2,m 2=1.25, 由此

)13(11.012

.111--=v λ=0.835

)13

(12.0125

.112--=v λ=0.831

压力系数p λ、温度系数t λ和泄漏系数l λ

一般的压缩机设计中,为了简化计算,可以不再分别计算各系数,而取它们的乘积。例如这类的压缩机,t l p λλλ=0.85~0.95 本机选取:111t l p λλλ=0.91 222t l p λλλ=0.93 析水系数?λ

查水蒸汽饱和压力表

当t s =30 ℃ p s 1=0.04325×a P 5

10 T s 2=40 ℃ p s 2=0.07520×a P 5

10

按式 21s s p p >ε?

25

5110104.0104325.08.0s a a s p p p p >?=??=ε?

表示有水分析出,其析水系数 99.0307520

.0304325

.08.012211=?-?-=--=

ε?λ?s s p p p p

由此计算进气系数 s λ=0.7923×0.97×0.85=0.653 5.各级气缸工作容积h V

各级的分工作容积

min /5.1391

.0835.010

31

1111m Q

V l t p v h =?=

=

λλλλ

min

/43.4303

313

3193.0831.099.01031

2212

2222m T T p p Q V s s l t p v h =??=

?=λλλλλ?

6.各级气缸主要的尺寸

由所给定的条件,并取活塞的行程,s=120mm,则活塞的平均速度为 s m sn c m /92.330

980

12.030=?== 可以计算出有效的活塞面积 m

hi

i c V F 30=

活塞杆的截面面积f 222000707.0030.04

4

m d f =?=

π

7. 气缸圆整后的各级气缸工作容积 '30i m h F c V =

第一级 min /4.131139.092.330303'1m F c V i m h =??== 第二级 min /65.40395.092.330303'2m F c V i m h =??==

8.复算余隙容积值

为保证所要求的排气量,在气缸尺寸取整后,当各级的压力比保持不 变时来求取正确的余隙容积值 '

i α 气缸取整后的容积系数 ''hi

i vi

i V

V λλ=

新的相对余隙值 1

11''--=m

i

i

ελα

相对余隙容积值如下表所示

但是为了保证压缩机不低于额定的排气量,以及在最热天可能发生的回冷不完善,各级的相对余隙容积值还取下列数值''1α=0.11和'

'2α=0.125 9.复算排气量

取泄漏系数为93.01=l λ

m in /3.114.1393.091.03

'11111'0m V Q h l p t v =??==λλλλ 10. 各列最大的活塞力

各级压力损失系数和实际的进、排气压力 选取1s δ=0.05 1d δ=0.08 2s δ=0.035 2d δ=0.06 各级的实际进、排气压力

11'1)1(s s s p p δ-==(1-0.05)×1×510=0.95×5

10 Pa 11'1)1(d d d p p δ+==(1+0.08)×3×510=3.24×5

10 Pa 22'2)1(s s s p p

δ-==(1-0.035)×3×510=2.895×5

10 Pa 22'2)1(d d d p p δ+==(1+0.06)×9×510=9.54×5

10 Pa

各列的最大活塞力(规定连杆上产生拉伸应力为正,压缩应力为负)

11.各级的实际压力比与排气温度

各级的实际压力比 '''si

di

i

p p =ε

第一级压力比 41.395.024

.3'

1==

ε 第二级压力比 29.3895

.254.9'

2==ε

压缩终了的温度 n

n i si di

T T 1'

'-=ε

第一级排气温度 C K T d 04.114.113.1573.43041

.3303==?=- 第二级排气温度 C K T d 04

.114.1216744029

.3313==?=-

各级的压力系数pi λ取 98.01=p λ 0.12=p λ 12.功率计算

计算各级的指示功率 i N

]1)[(1

601

''

--=-n

n hi si vi i n n V p n N ελ

第一级的指示功率

KW N 8.25]1)41.3[(1

4.14

.19804.1310950.0827.0609804

.11

4.151=--????=-

KW N 5.25]1)29.3[(1

4.14

.198065.410895.279.0609804

.11

4.152=--?????=-

13.所需轴功率

取机械效率 9.0=m η KW N N m

i

Z 579

.05

.258.25=+=

=

η

14. 电动机功率

所选用的电动机储备功率为轴功率10% KW N N Z e 7.62571.11.1=?== 15. 比功率 min)/(04.53

.11573

'

0?==m KW Q N Z

发电厂原则性热力系统计算

发电厂原则性热力系统计算: 已知条件 1. 汽轮机形式和参数 制造厂家: 哈尔滨汽轮机厂 型 号: N300—16.7/538/538型 型 式: 亚临界、一次中间再热、单轴、双缸、双排汽、反动凝汽式汽轮 机 额定功率: 300MW 最大功率: 330MW 初蒸汽参数: =0p 16.67MPa ,=0t 538C ο 再热蒸汽参数: 冷段压力==in rh p p 2 3.653MPa ,冷段温度=in rh t 320.6C ο 热段压力=out rh p 3.288MPa ,热段温度=out rh t 538C ο 低压缸排汽参数: =c p 0.0299MPa ,=c t 32.1C ο , =c h 2329.8kJ/kg 给水泵小汽轮机耗汽份额:=st α0.0432 机组发电机实际发出功率:=' e P 300MW 给水泵出口压力: =pu p 20.81MPa 凝结水泵出口压力: 1.78MPa 机组机电效率: ==g m mg ηηη0.98 加热器效率: =h η0.99 额定排汽量: 543.8t/h 给水温度: 273.6℃ 冷却水温度: 20℃ 最高冷却水温度: 34℃ 额定工况时热耗率: (计算)7936.2Kj/KW .h (保证)7955Kj/KW .h 额定工况时汽耗率 3.043Kg/KW .h 主蒸汽最大进汽量: 1025t/h 工作转速: 3000r/min 旋转方向: 顺时针(从汽轮机向发电机看) 最大允许系统周波摆动: 48.5—50.5Hz 空负荷时额定转速波动: ±1r/min 噪音水平: 90db 通流级数: 36级

最新热学计算题(含答案)

类型三:利用热量公式计算 在冬天为使房间里保持一定的温度,每小时要供给4.2×106 焦的热量,若进入散热器中水的温度是80℃,从散热器流出的水的温度是72℃,问每小时要供给散热器多少80℃的水? 【分析与解答】可利用公式Q 放=Cm(t 0-t)变形为:) (0t t C Q m -=放求出m 。 解:Q 放=Cm( t 0-t) )kg () (..)t t (C Q m 1257280102410243 6 0=-???=-=放 变式1:利用热量公式计算 质量为0.5千克的铝壶里装了2千克的水。初温度为20℃,如果它吸收了265.2×10 3 焦的热量,温度可升高到多少摄氏度?[铝比热容为0.88×103 焦/(千克·℃)] 【分析与解答】解此类题目的关键是如何确定容器的初温和末温,只要用容器盛液体加热或冷却,容器的初温和末温与液体的初温和末温相同。本题参与吸热物体分别为水和铝壶,它们初温相同,末温也相同可利用公式Q 吸=Cm(t-t 0)变形后求末温度。 解:Q=Q 铝+Q 水=C 铝m 铝(t-t 0)+C 水m 水(t-t 0) 得 C t m C m C Q t ?=+??+???=++= 50205.01088.02102.4102.265333 水 水铝铝 变式2:利用热量公式计算 小明家新安装了一台容积为0.5m 3的太阳能热水器,加满水后,经过4h 阳光的照射,水温由原来的20℃升高到了40℃.问:在这4h 内水吸收了多少热量?若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供,则需要燃烧多少千克焦炭?[水的比热容c 水=4.2×103J/(kg ·℃)、焦炭的热值g =3.0×107J/kg ] 【分析与解答】太阳能热水器内水的质量 m =ρV =1.0×103kg/m 3×0.5m 3=500kg 需要吸收的热量: Q 吸=cm △t =4.2×103J /(kg ·℃)×500m 3×(40℃-20℃)=4.2×107J 焦炭放出的热量 Q 放=m 炭·q 火炉的转化效率: 77 4.2103.010/Q J Q m J k g η?==??吸放炭 77 4.210720% 3.010/J m kg J kg ?==??炭

热电厂热力系统计算

热力发电厂课程设计 1.1 设计目的 1. 学习电厂热力系统规划、设计的一般途径和方案论证、优选的原则 2. 学习全面性热力系统计算和发电厂主要热经济指标计算的内容、方法 3. 提高计算机绘图、制表、数据处理的能力 1.2 原始资料 西安 某地区新建热电工程的热负荷包括: 1)工业生产用汽负荷; 2)冬季厂房采暖用汽负荷。 西安 地区采暖期 101 天,室外采暖计算温度 –5℃,采暖期室外平均温度 1.0℃,工业用汽 和采暖用汽热负荷参数均为 0.8MPa 、230℃。通过调查统计得到的近期工业热负荷和采暖热 负荷如下表所示: 1.3 计算原始资料 (1)锅炉效率根据锅炉类别可取下述数值: 锅炉类别 链条炉 煤粉炉 沸腾炉 旋风炉 循环流化床锅炉 锅炉效率 0.72~0.85 0.85~0.90 0.65~ 0.70 0.85 0.85~ 0.90 (2)汽轮机相对内效率、机械效率及发电机效率的常见数值如下: 汽轮机额定功率 750~ 6000 12000 ~ 25000 5000 汽轮机相对内效率 0.7~0.8 0.75~ 0.85 0.85~0.87 汽轮机机械效率 0.95~0.98 0.97~ 0.99 ~ 0.99 发电机效率 0.93~0.96 0.96~ 0.97 0.98~0.985 3)热电厂内管道效率,取为 0.96。 4)各种热交换器效率,包括高、低压加热器、除氧器,一般取 0.96~0.98。

5)热交换器端温差,取3~7℃。 2%

6)锅炉排污率,一般不超过下列数值: 以化学除盐水或蒸馏水为补给水的供热式电厂 以化学软化水为补给水的供热式电厂5% 7)厂内汽水损失,取锅炉蒸发量的3%。 8)主汽门至调节汽门间的压降损失,取蒸汽初压的3%~7%。 9)各种抽汽管道的压降,一般取该级抽汽压力的4%~8%。 10)生水水温,一般取5~20℃。 11)进入凝汽器的蒸汽干度,取0.88~0.95。 12)凝汽器出口凝结水温度,可近似取凝汽器压力下的饱和水温度。 2、原则性热力系统 2.1 设计热负荷和年持续热负荷曲线 根据各个用户的用汽参数和汽机供汽参数,逐一将用户负荷折算到热电厂供汽出口,见 表2-1 。用户处工业用汽符合总量:采暖期最大为175 t/h, 折算汇总到电厂出口处为166.65 t/h 。 2-1 折算到热电厂出口的工业热负荷,再乘以0.9 的折算系数,得到热电厂设计工业热负荷,再按供热比焓和回水比焓(回水率为零,补水比焓62.8 kJ/kg)计算出供热量,见表2-2。根据设计热负荷,绘制采暖负荷持续曲线和年热负荷持续曲线图,见图2-1 、图2-2。 表2-2 热电厂设计热负荷

热力学基础计算题答案

《热力学基础》计算题答案全 1. 温度为25℃、压强为1 atm 的1 mol 刚性双原子分子理想气体,经等温过程体积膨胀至原来的3倍. (普适气体常量R =8.31 1--??K mol J 1,ln 3=1.0986) (1) 计算这个过程中气体对外所作的功. (2) 假若气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍,那么气体对外作的功又是多少? 解:(1) 等温过程气体对外作功为 ? ?== = 333ln d d V V V V RT V V RT V p W 2分 =8.31×298×1.0986 J = 2.72×103 J 2分 (2) 绝热过程气体对外作功为 RT V p 1 311131001--=--= --γγγ γ 2分 =2.20×103 J 2分 2.一定量的单原子分子理想气体,从初态A 出发,沿图示直线过程变到另一状态B ,又经过等容、等压两过程回到状态A . (1) 求A →B ,B →C ,C →A 各过程中系统对外所作的功W ,内能的增量?E 以及所吸收的热量Q . (2) 整个循环过程中系统对外所作的总功以及从外界吸收的总热量(过程吸热的代数和). 解:(1) A →B : ))((2 1 1A B A B V V p p W -+==200 J . ΔE 1=??C V (T B -T A )=3(p B V B -p A V A ) /2=750 J Q =W 1+ΔE 1=950 J . 3分 B → C : W 2 =0 ΔE 2 =??C V (T C -T B )=3( p C V C -p B V B ) /2 =-600 J . Q 2 =W 2+ΔE 2=-600 J . 2分 C →A : W 3 = p A (V A -V C )=-100 J . 150)(2 3)(3-=-=-=?C C A A C A V V p V p T T C E ν J . Q 3 =W 3+ΔE 3=-250 J 3分 (2) W = W 1 +W 2 +W 3=100 J . Q = Q 1 +Q 2 +Q 3 =100 J 2分 3. 0.02 kg 的氦气(视为理想气体),温度由17℃升为27℃.若在升温过程中,(1) 体

热电厂热力系统计算

热力发电厂课程设计 1.1设计目的 1.学习电厂热力系统规划、设计的一般途径和方案论证、优选的原则 2.学习全面性热力系统计算和发电厂主要热经济指标计算的内容、方法 3.提高计算机绘图、制表、数据处理的能力 1.2原始资料 西安某地区新建热电工程的热负荷包括: 1)工业生产用汽负荷; 2)冬季厂房采暖用汽负荷。 西安地区采暖期101天,室外采暖计算温度–5℃,采暖期室外平均温度1.0℃,工业用汽和采暖用汽热负荷参数均为0.8MPa、230℃。通过调查统计得到的近期工业热负荷和采暖热负荷如下表所示: 热负荷汇总表 1.3计算原始资料 (1)锅炉效率根据锅炉类别可取下述数值: 锅炉类别链条炉煤粉炉沸腾炉旋风炉循环流化床锅炉 锅炉效率0.72~0.85 0.85~0.90 0.65~0.70 0.85 0.85~0.90 (2)汽轮机相对内效率、机械效率及发电机效率的常见数值如下: 汽轮机额定功率750~6000 12000~25000 5000 汽轮机相对内效率0.7~0.8 0.75~0.85 0.85~0.87 汽轮机机械效率0.95~0.98 0.97~0.99 ~0.99 发电机效率0.93~0.96 0.96~0.97 0.98~0.985 (3)热电厂内管道效率,取为0.96。 (4)各种热交换器效率,包括高、低压加热器、除氧器,一般取0.96~0.98。 (5)热交换器端温差,取3~7℃。

(6)锅炉排污率,一般不超过下列数值: 以化学除盐水或蒸馏水为补给水的供热式电厂2% 以化学软化水为补给水的供热式电厂5% (7)厂内汽水损失,取锅炉蒸发量的3%。 (8)主汽门至调节汽门间的压降损失,取蒸汽初压的3%~7%。 (9)各种抽汽管道的压降,一般取该级抽汽压力的4%~8%。 (10)生水水温,一般取5~20℃。 (11)进入凝汽器的蒸汽干度,取0.88~0.95。 (12)凝汽器出口凝结水温度,可近似取凝汽器压力下的饱和水温度。 2、原则性热力系统 2.1设计热负荷和年持续热负荷曲线 根据各个用户的用汽参数和汽机供汽参数,逐一将用户负荷折算到热电厂供汽出口,见表2-1。用户处工业用汽符合总量:采暖期最大为175 t/h,折算汇总到电厂出口处为166.65 t/h。 表2-1 热负荷汇总表 折算到热电厂出口的工业热负荷,再乘以0.9的折算系数,得到热电厂设计工业热负荷,再按供热比焓和回水比焓(回水率为零,补水比焓62.8 kJ/kg)计算出供热量,见表2-2。根据设计热负荷,绘制采暖负荷持续曲线和年热负荷持续曲线图,见图2-1、图2-2。 表2-2 热电厂设计热负荷

热力学基础计算题详细版.doc

《热力学基础》计算题 1. 温度为25℃、压强为1 atm 的1 mol 刚性双原子分子理想气体,经等温过程体积膨胀 至原来的3倍. (普适气体常量R =8.31 1 --??K mol J 1,ln 3=1.0986) (1) 计算这个过程中气体对外所作的功. (2) 假若气体经绝热过程体积膨胀为原来的3倍,那么气体对外作的功又是多少? 解:(1) 等温过程气体对外作功为 ??=== 0000333ln d d V V V V RT V V RT V p W 2分 =8.31×298×1.0986 J = 2.72×103 J 2分 (2) 绝热过程气体对外作功为 V V V p V p W V V V V d d 000 03003??-== γγ RT V p 1 311131001--=--=--γγγ γ 2分 =2.20×103 J 2分 2.一定量的单原子分子理想气体,从初态A 出发,沿图示直线过程变到另一状态B ,又经过等容、 等压两过程回到状态A . (1) 求A →B ,B →C ,C →A 各过程中系统对外所作的功W ,内能的增量?E 以及所吸收的热量Q . (2) 整个循环过程中系统对外所作的总功以及从外界吸收的总热量(过程吸热的代数和). 解:(1) A →B : ))((211A B A B V V p p W -+==200 J . ΔE 1=ν C V (T B -T A )=3(p B V B -p A V A ) /2=750 J Q =W 1+ΔE 1=950 J . 3分 B → C : W 2 =0 ΔE 2 =ν C V (T C -T B )=3( p C V C -p B V B ) /2 =-600 J . Q 2 =W 2+ΔE 2=-600 J . 2分 C →A : W 3 = p A (V A -V C )=-100 J . 150)(2 3)(3-=-=-=?C C A A C A V V p V p T T C E ν J . Q 3 =W 3+ΔE 3=-250 J 3分 (2) W = W 1 +W 2 +W 3=100 J . Q = Q 1 +Q 2 +Q 3 =100 J 2分 1 2 3 1 2 O V (10-3 m 3) 5 A B C

600MW凝汽式机组原则性热力计算

国产600MV凝汽式机组全厂原则性热力系统计算 (一)计算任务 1.最大计算功率下的汽轮机进汽量D,回热系统各汽水流量D j; 2?计算机组和全厂的热经济性指标(机组汽耗量、机组热耗量、机组热耗率、绝对电效率、 管道效率、全厂热耗率、全厂标准煤耗率、全厂热效率); 3?按《火力发电厂热力系统设计制图规定》绘出全厂原则性热力系统图,并将所计算的全部汽水流量绘制成表格,绘制回热系统计算点汽水参数表格,并进行功率校核。 (二)计算类型:定功率计算 (三)系统简介 国产600MW凝汽式机组,机组为亚临界压力、一次中间再热、单轴、反动式、四缸四排汽机组。汽轮机高、中、低压转子均为有中心孔的整锻转子。汽轮机配HG-2008/18-YM2型 亚临界压力强制循环汽包炉。采用一级连续排污系统,扩容器分离出得扩容蒸汽送入除氧器。 该系统共有八级抽汽。其中第一、二、三级抽汽分别供三台高压加热器,第五、六、七、 八级抽汽分别供四台低压加热器,第四级抽汽作为除氧器的加热汽源。八级回热加热器(除 氧器除外)均装设了疏水冷却器,以充分利用本级疏水热量来加热本级主凝结水。三级高压 加热器均安装了内置式蒸汽冷却器,将三台高压加热器上端差分别减小为-1.7 C、0C、0C, 从而提高了系统的热经济性。四台低压加热器上端差均为 2.8 C,八级加热器下端差(除氧 器除外)均为5.5 Co 汽轮机的主凝结水由凝结水泵送出,依次流过轴封加热器、4台低压加热器,进入除氧 器。然后由汽动给水泵升压,经三级高压加热器加热,最终给水温度达到273.3 C,进入锅 炉。 三台高加疏水逐级自流至除氧器;四台低加疏水逐级自流至凝汽器。凝汽器为双压式凝汽器,汽轮机排汽压力0.0049MPa ,凝汽器压力下饱和水焓h'c=136.2 ( kJ/kg)与单压凝汽器相比,双压凝汽器由于按冷却水温度低、高分出了两个不同的汽室压力,因此它具有更低些的凝汽器平均压力,汽轮机的理想比焓降增大。 给水泵汽轮机(以下简称小汽机)的汽源为中压缸排汽(第4级抽汽),无回热加热, 其排汽亦进入凝汽器。热力系统的汽水损失计有:全厂汽水损失、锅炉排污量(因排污率较 小,未设排污利用系统)。 轴封漏气量D sg =2%D 0全部送入轴封加热器来加热主凝结水,化学补充水量直接送入凝 汽器。 (四)全厂原则性热力系统图如图4-2所示。

热力管道水力计算表

热力管道水力计算表

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热力管道水力计算表(一) Kd=0.5mm r=958.4kg/m3 DN 25 32 4050 DN 253240 50 70 D w×δ32×25 38×2.545×2.557×3.5D w×δ32×2.538×2.545×2.557×3.573×3.5 G(t/h) W R W R W R WR G(t/h)W RW R W R W R WR 0.20.1 0. 95 1.250.63 34.2 0.4 2 1 1.6 0.2 9 4.2 0.1 8 1. 34 0.22 0.11 1.1 4 1.3 0. 66 37 0. 44 1 2.6 0.3 4.5 1 0.1 9 1.4 4 0. 11 0. 34 0.24 0.1 2 1.3 5 1.35 0.68 39. 9 0.46 13.6 0.3 1 4. 86 0.2 1 .55 0 .1 1 0.37 0.26 0.13 1.59 1.40 0.7 1 42.9 0. 47 1 4 .6 0.3 2 5.2 1 0.2 1 1. 6 7 0.1 2 0.3 9 0.28 0.1 4 1. 82 1.450.73 46 0.49 15 .7 0.33 5.5 9 0.2 1 1.78 0. 12 0.42 0.30 0. 15 2.0 8 1.50 0. 76 49.2 0 .5 1 16.8 0.3 5 5.9 8 0.2 2 1.91 0.1 3 0.4 5 0.320.1 6 2.3 7 1.55 0.7 9 52.6 0.53 17 .9 0.3 6 6 .3 8 0 .23 2.02 0.13 0.48 0.340.17 2.7 1 1.6 0.8 1 56 0.5 4 19.1 0.3 7 6.8 0.2 4 2.14 0. 13 0.5

发电厂原则性热力系统计算

发电厂原则性热力系统计算: 已知条件 1. 汽轮机形式和参数 制造厂家: 哈尔滨汽轮机厂 型 号: N300—16.7/538/538型 型 式: 亚临界、一次中间再热、单轴、双缸、双排汽、反动凝汽式汽轮 机 额定功率: 300MW 最大功率: 330MW 初蒸汽参数: =0p 16.67MP a ,=0 t 538C 再热蒸汽参数: 冷段压力 ==in rh p p 2 3.653MPa ,冷段温度=in rh t 320.6C 热段压力=out rh p 3.288MP a ,热段温度=out rh t 538C 低压缸排汽参数: =c p 0.0299M Pa ,=c t 32.1C , =c h 2329.8kJ/kg 给水泵小汽轮机耗汽份额:=st α0.0432 机组发电机实际发出功率:=' e P 300MW 给水泵出口压力: =pu p 20.81M Pa 凝结水泵出口压力: 1.78MPa 机组机电效率: ==g m mg ηηη0.98 加热器效率: =h η0.99 额定排汽量: 543.8t/h 给水温度: 273.6℃ 冷却水温度: 20℃ 最高冷却水温度: 34℃ 额定工况时热耗率: (计算)7936.2Kj /KW .h (保证)7955Kj/K W.h 额定工况时汽耗率 3.043K g/KW .h 主蒸汽最大进汽量: 1025t/h 工作转速: 3000r/min 旋转方向: 顺时针(从汽轮机向发电机看) 最大允许系统周波摆动: 48.5—50.5Hz 空负荷时额定转速波动: ±1r/m in 噪音水平: 90db 通流级数: 36级

初中物理热学计算题

热学计算 1.(09一模)(7分)小明为了探究太阳光的辐射情况,分别用水和细沙做实验,该实验不计热量损失。[水的比热容为4.(09一模)2×103J/(kg·℃),细沙的比热容为O.92×103J /(kg·℃),液化气的热值为100 J/cm3]试求: (1)用一底面积为0.1 m2的方形水槽装了6 kg水,在中午的太阳光下照射25 min,水的温度升高了5℃。水吸收的热量是多少? (2)设每平方米水面上、平均每分钟太阳辐射的热量为N,则N是多少? (3)将水槽中的水倒掉,然后平铺上6 kg的细沙,在中午的太阳光下照射23 min,细沙的温度能升高多少? (4)细沙吸收的这些热量相当于完全燃烧多少立方厘米液化气所产生的热量? 2.(09二模)(7分)小明家用的是太阳能热水器,该热水器水箱的容积是200L。某天早晨,他给热水器的水箱加满20℃的自来水。中午时,热水器水箱中的水温为45℃。 [ρ水=1.O×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg·℃),q煤气=4.2×107J/kg) 试求:(1)水箱中水的质量是多少? (2)这些水吸收的热量是多少? (3)用煤气灶加热时,也使这些水从20℃升高到45℃,共燃烧了2kg煤气。则用该煤气灶烧水的效率是多少? 3.(09中考)(6分)某浴池用的是地下温泉水,浴池中水的体积是40m3,初温是85℃,当温度降到45℃时可供洗浴使用。温泉水的密度约为1.0×103 kg/m3,温泉水的比热容约为4.2×103 J/(kg·℃),煤的热值是3.O×107J/kg试求: (1)浴池中温泉水的质量是多少? (2)当浴池中的温泉水从85℃降到45℃时,放出的热量是多少? (3)温泉水放出的这些热量相当于完全燃烧多少千克的煤? 4.(10一模)(5分)某种汽油的热值是4.6×107J/kg,水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。试求: (1)完全燃烧2l0g的汽油,能放出多少热量? (2)如果这些热量全部被水吸收,水温从20℃升高到43℃。则水的质量是多少? 5.(10二模)用锅炉烧水时,将50kg的水由20℃加热到l00℃,需要完全燃烧2kg的烟煤。水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),烟煤的热值是3.O×107J/kg。 试求: (1)水吸收的热量是多少? (2)烟煤放出的热量是多少? (3)锅炉烧水的效率是多少? 6.(10中考)(5分)用烟煤烧水时,将lOkg的水从20℃加热到100℃,燃烧了1.4kg的烟煤。水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),烟煤的热值约为3×107J/kg。试求: (1)水吸收的热量是多少? (2)1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量是多少? (3)实际上烟煤未完全燃烧。若水吸收的热量是烟煤放出热量的8.4%,那么烟煤实际放出的热量是多少? 7.(11一模)(5分)某太阳能热水器的水箱内装有50kg的水,太阳光照射一段时间后,水温从20℃升高到60℃。水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),焦炭的热值是3.O×107J/kg。

汽轮机火用分析方法的热力系统计算

汽轮机火用分析方法的热力系统计算 前言 在把整个汽轮机装置系统划分成若干个单元的过程中,任何一个单元由于某些因素而引起的微弱变化,都会影响到其它单元。这种引起某单元变化的因素叫做“扰动”。也就是说,某单元局部参量的微小变化(即扰动),会引起整个系统的“反弹”,但是它不会引起系统所有参数的“反弹”。就汽轮机装置系统而言,系统产生的任何变化,都可归结为扰动后本级或邻近级抽汽量的变化,从而引起汽轮机装置系统及各单元的火用损变化。因此,在对电厂热力系统进行经济性分析时,仅计算出某一工况下各单元火用损失分布还是不够的,还应计算出当某局部参量变化时整个热力系统火用效率变化情况。 1、火用分析方法 与热力系统的能量分析法一样,可以把热力系统中的回热加热器分为疏水放流式和汇集式两类(参见图1和图2),并把热力系统的参数整理为3类:其一是蒸汽在加热器中的放热火用,用q’表示;其二是疏水在加热器中的放热火用,用y 表示;其三是给水在加热器中的火用升,以r’表示。其计算方法与能量分析法类似。

对疏水式加热器: 对疏水汇集式加热器: 式中,e f、e dj、e sj分别为j级抽汽比火用、加热器疏水比火用和加热器出口水比火用。1.1 抽汽有效火用降的引入 对于抽汽回热系统,某级回热抽汽减少或某小流量进入某加热器“排挤”抽汽量,诸如此类原因使某级加热器抽汽产生变化(一般是抽汽量减少),如果认为此变化很小而不致引起加热器及热力系统参数变化,那么便可基于等效焓降理论引入放热火用效率来求取某段抽汽量变化时对整个系统火用效率的影响。 为便于分析,定义抽汽的有效火用降,在抽汽减少的情况下表示1kg排挤抽汽做功的增加值;在抽汽量增加时,则表示做功的减少值;用符号Ej来表示。当从靠近凝汽器侧开始,

传热学计算例题

、室内一根水平放置的无限长的蒸汽管道,其保温层外径d=583 mm,外表面 实测平均温度及空气温度分别为,此时空气与管道外 表面间的自然对流换热的表面传热系数h=3.42 W /(m2 K),墙壁的温度近似取为 室内空气的温度,保温层外表面的发射率 问:(1)此管道外壁的换热必须考虑哪些热量传递方式; (2)计算每米长度管道外壁的总散热量。(12分) 解: (1)此管道外壁的换热有辐射换热和自然对流换热两种方式。 (2)把管道每米长度上的散热量记为qi 当仅考虑自然对流时,单位长度上的自然对流散热 q i,c =二d h t =二dh (j - t f ) = 3.14 0.583 3.42 (48 - 23 ) 二156 .5(W / m) 近似地取墙壁的温度为室内空气温度,于是每米长度管道外表面与室内物体及墙壁 之间的辐射为: q i厂d (T; -T;) = 3.14 0.583 5.67 10》0.9 [(48 273)4-(23 273)4] = 274.7(W /m) 总的散热量为q i = q i,c +q i,r = 156.5 +274.7 = 431.2(W/m) 2、如图所示的墙壁,其导热系数为50W/(m- K),厚度为50mm在稳态情况下的 墙壁内的一维温度分布为:t=200-2000x 2,式中t的单位为°C, x单位为m 试 求: t (1) 墙壁两侧表面的热流密度; (2) 墙壁内单位体积的内热源生成的热量 2 t =200 —2000x

解:(1)由傅立叶定律: ① dt W q ' (―4000x) = 4000二x A dx 所以墙壁两侧的热流密度: q x _. =4000 50 0.05 =10000 (1)由导热微分方程 茫?生=0得: dx 扎 3、一根直径为1mm 勺铜导线,每米的电阻为2.22 10 。导线外包有厚度为 0.5mm 导热系数为0.15W/(m ? K)的绝缘层。限定绝缘层的最高温度为 65°C,绝 缘层的外表面温度受环境影响,假设为40°C 。试确定该导线的最大允许电流为多 少? 解:(1)以长度为L 的导线为例,导线通电后生成的热量为I 2RL ,其中的一部分 热量用于导线的升温,其热量为心务中:一部分热量通过绝热层的 导热传到大气中,其热量为:门二 1 , d In 2 L d 1 根据能量守恒定律知:l 2RL -门 述二厶E = I 2RL -门 即 E = — L dT m = I 2RL - t w1 _tw2 4 di 1 , d 2 In 2 L d 1 q v 、d 2t ——' 2 dx =-(7000)= 4000 50 二 200000 W/m 3 t w1 - t w2 。 2 q x 卫=4000.: 0 = 0

600MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算

[键入文字] 华址电力*营 《热力发电厂》课程设计 题目:国产600MW凝汽式机组全厂原则性热力系统设计 计算 指导教师:李惊涛 专业:热能与动力工程 班级: 热能09 学号: 1091 姓名: 能源动力与机械工程学院

目录 一、............................................................. 课程设计的目的 3 二、................................................................... 计算任务 3 三、............................................................... 计算原始资料 3 3.1汽轮机形式及参数 (3) 3.2回热加热系统参数 (3) 3.3锅炉型式及参数 (4) 3.4其他数据 (4) 3.5简化条件 (4) 四、................................................................. 热系统计算 5 4.1汽水平衡计算 (5) 4.2 汽轮机进汽参数计算 (5) 4.3辅助计算 (5) 4.4各级加热器进、出水参数计算 (6) 4.5高压加热器组及除氧器抽汽系数计算 (7) 4.6除氧器抽汽系数计算 (8) 4.7低压加热器组抽汽系数计算 (8) 4.8汽轮机排汽量计算与校核 (10) 4.9汽轮机内功计算 (11) 4.10汽轮机发电机组热经济性指标计算 (12) 4.11全厂热经济性指标计算 (13) 五、反平衡校核 14 六、参考资料 15 附图(汽态膨胀过程线) (16)

常用热力单位换算表

常用热力单位换算表 一、热量单位换算 1、常用热量单位介绍 A、焦耳(J)、千焦(KJ)、吉焦(GJ),工程计算广为采用,国际单位制。热力计算、热计量、热量化验等实际操作中常见,国家标准及图表、线图查询等规范性技术文件中主要表达的单位。但是,其他导出单位及工程习惯相互交织,使得这种单位在今天热力计算中不 是很方便。 B瓦特(W、千瓦(KW)、兆瓦(MW,工程导出单位,是供热工程常用单位,如热 水锅炉热容量:7MW 14MW 29MW 56MW…等,习惯上常说到的10t、20t、40t、80t...等锅炉,相当于同类容量蒸汽锅炉的设计出力?工程上热水锅炉和换热站热计量仪表、暖通供热设计计算、估算、供热指标等,广泛采用。 C卡(car)、千卡(Kcal)...,已经淘汰的热量单位,但是工程中还在使用,特别是大量的技术书籍,例如煤的标准发热量7000Kcal。 2、基本计算公式 1W= 1KW=860Kca,1Kcal=; 1t 饱和蒸汽==700KW==6万Kcal; 1kg 标煤=7000Kcal=29300KJ===8141W=; 1GJ=1000MJ 1MJ=1000KJ 1KJ=1000J 1Kcal= 1W=(热工当量,不是物理关系,但热力计算常用) 3、常用单位换算

4、制冷机热量换算 1 美国冷吨=3024千卡/ 小时(kcal/h )=千瓦(KW) 1日本冷吨=3320千卡/ 小时(kcal/h )=千瓦(KW) 1冷吨就是使1吨0C的水在24小时内变为0C的冰所需要的制冷量。)1马力(或1匹马功率)=瓦(W =千瓦(KW 1 千卡/ 小时(kcal/h )=瓦(W) 、压力单位换算 1、1 Mpa= 1 000 Kp;a 1Kpa=1000pa 2、1 标准大气压==1 标准大气压 1 标准大气压=1 公斤压力=100Kpa=1bar 1mmHg = = Pa (帕) 1mmH20=10P(a 帕) 1KPa=1000Pa=100mmH2毫米水柱) 1bar=1000mbar 1mbar==100pa

热力发电厂课程设计说明书国产600MW凝汽式机组全厂原则性热力系统设计计算word文档

国产600MW 凝汽式机组全厂原则性热力系统设计计算 1 课程设计的目的及意义: 电厂原则性热力系统计算的主要目的就是要确定在不同负荷工况下各部分汽水流量及参数、发电量、供热量及全厂的热经济性指标,由此可衡量热力设备的完善性,热力系统的合理性,运行的安全性和全厂的经济性。如根据最大负荷工况计算的结果,可作为发电厂设计时选择锅炉、热力辅助设备、各种汽水管道及附件的依据。 2 课程设计的题目及任务: 设计题目:国产600MW 凝汽式机组全厂原则性热力系统设计计算。 计算任务: ㈠ 根据给定的热力系统数据,在h - s 图上绘出蒸汽的汽态膨胀线 ㈡ 计算额定功率下的汽轮机进汽量0D ,热力系统各汽水流量j D ㈢ 计算机组和全厂的热经济性指标(机组进汽量、机组热耗量、机组汽耗率、机组热耗率、 绝对电效率、全厂标准煤耗量、全厂标准煤耗率、全厂热耗率、全厂热效率) ㈣ 按《火力发电厂热力系统设计制图规定》绘制出全厂原则性热力系统图 3 已知数据: 汽轮机型式及参数 机组型式:亚临界、一次中间再热、四缸四排汽、单轴、凝汽式汽轮机;

锅炉型式及参数 锅炉型式英国三井2027-17.3/541/541额定蒸发量Db:2027t/h 额定过热蒸汽压力P b17.3MPa 额定再热蒸汽压力 3.734MPa 额定过热蒸汽温度541℃ 额定再热蒸汽温度541℃ 汽包压力:P du18.44MP 锅炉热效率92.5% 汽轮机进汽节流损失4% 中压缸进汽节流损失2% 轴封加热器压力P T98kPa 疏水比焓415kJ/kg 汽轮机机械效率98.5% 发电机效率99% 补充水温度20℃ 厂用电率0.07 4 计算过程汇总: ㈠原始资料整理:

热力发电厂课程设计---660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算

660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算 (设计计算) 一、计算任务书 (一)计算题目 国产660MW凝汽式机组全厂原则性热力系统计算(设计计算)(二)计算任务 1.根据给定热力系统数据,计算气态膨胀线上各计算点的参数, 并在h-s图上绘出蒸汽的气态膨胀线; 2.计算额定功率下的气轮机进汽量Do,热力系统各汽水流量D j、G j; 3.计算机组的和全厂的热经济性指标; 4.绘出全厂原则性热力系统图,并将所计算的全部汽水参数详细 标在图中(要求计算机绘图)。 (三)计算类型 定功率计算 (四)热力系统简介 某火力发电场二期工程准备上两套660MW燃煤汽轮发电机组,采用一炉一机的单元制配置。其中锅炉为德国BABCOCK公司生产的2208t/h自然循环汽包炉;气轮机为GE公司的亚临界压力、一次中间再热660MW凝汽式气轮机。 全厂的原则性热力系统如图5-1所示。该系统共有八级不调节抽汽。其中第一、二、三级抽汽分别供三台高压加热器,第五、六、七、八级抽汽分别供四台低压加热器,第四级抽汽作为压力除氧器的加热汽源。 第一、二、三级高压加热器均安装了内置式蒸汽冷却器,上端差分别为℃、0℃、℃。第一、二、三、五、六、七级回热加热器装设疏水冷却器,下端差均为℃。 气轮机的主凝结水由凝结水泵送出,依次流过轴封加热器、4台低压加热器,进入除氧器。然后由气动给水泵升压,经三级高压加热器加热,最终给水温度达到℃,进入锅炉。 三台高压加热器的疏水逐级自流至除氧器,第五、六、七级低压加热器的疏水逐级自流至第八级低压加热器;第八级低加的疏水用疏水泵送回本级的主凝结水出口。 凝汽器为双压式凝汽器,气轮机排气压力。给水泵气轮机(以下简称小汽机)的汽源为中压缸排汽(第四级抽汽),无回热加热其排

工程热力学-计算题

1、1kg 氧气置于图所示的气缸内,缸壁能充分导热,且活塞与缸壁无摩擦。初始时氧气压力为0.5Mpa 、温度为27℃。如果气缸长度为2L ,活塞质量为10kg ,试计算拔除销钉后,活塞可能达到的最大速度。氧气的比热容)/(918.0K kg kJ c p ?=,k=1.395, )/(260.0K kg kJ R g ?= 解: 取气缸内的氧气为研究对象。 根据热力学第一定律W U Q +?=知道,加入系统的热量一部分用于增加系统的热力学能,一部分用于对外做功。根据题意:活塞如果要达到最大速度,那么氧气膨胀过程中吸入的热量全部用于对外做功,所以氧气的热力学能不发生变化。由于氧气可以看作理想气体,而理想气体的热力学能是温度的单值函数,所以氧气膨胀过程为可逆定温膨胀过程。 设环境温度为T 0,环境压力为P 0,氧气的质量为m ,活塞的质量为M ,活塞最大速度为V max 。氧气初始状态的压力为P 1,温度为T 1,容积为V 1,氧气膨胀后的容积为V 2,膨胀过程的膨胀功为W 。 V P W MV ?-=02max 2 1 2 11ln V V T R W g = 111T mR V P g = 12V V V -=? 122V V = 所以有:2ln 1T R W g = 110/P T R V P g =? 代入数据:7.38484)2.02(ln )2715.273(2602ln 10211 1012 max =-?+?=-=??p T R P T R V g g s m V /73.87max = 2、空气等熵流经一缩放喷管,进口截面上的压力和温度分别是0.58Mpa 、440K ,出口截面 ℃

统计热力学小结与习题

第9章 统计热力学初步小结与练习 核心内容:配分函数(q )及其与热力学函数(U,S …)之间的关系 主要内容:各种运动形式的q 及由q 求U,S …的计算公式 一、内容提要 1、微观粒子的运动形式和能级公式 n e r t εεεεεε++++=v 式中,ε:粒子的总能量,t ε:粒子整体的平动能,r ε:转动能,v ε:振动能, e ε:电子运动能,n ε:核运动能。 (1)三维平动子 )(8222222 2c n b n a n m h z y x t ++=ε 式中,h :普朗克常数;m :粒子的质量;a ,b ,c :容器的三个边长,n x ,n y ,n z 分别为x ,y ,z 轴方向的平动量子数,取值1,2,3……。 对立方容器 )(82 223 22z y x t n n n mV h ++= ε 基态n x = 1,n y = 1,n z = 1,简并度10,=t g ,而其他能级的简并度要具体情况具体分析,如3 2286mV h t =ε的能级,其简并度g =3。 (2)刚性转子 双原子分子)1(822+= J J I h r πε

式中,J :转动量子数,取值0,1,2……,I :转动惯量,20R I μ=, μ:分子的折合质量,2 12 1m m m m += μ,0R :分子的平衡键长,能级r ε的 简并度 g r =2J+1 (3)一维谐振子 νυεh )2 1(v += 式中,ν:分子的振动频率,υ:振动量子数,取值0,1,2……,各能级都是非简并的,g v =1 对三维谐振子,νυυυεh z y x )2 3 (v +++= 2 )2)(1(v ++=s s g , 其中s=υx + υy + υz (4)运动自由度:描述粒子的空间位置所必须的独立坐标的数目。 2、能级分布的微态数和Boltzmann 分布 (1)能级分布的微态数 能级分布:N 个粒子分布在各个能级上的粒子数,叫做能级 分布数,每一套能级分布数称为一种分布。 微态数:实现一种分布的方式数。 定域子系统能级分布微态数∏=i i n i D n g N W i !!

热电厂热力系统计算

热电厂热力系统计算

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热力发电厂课程设计 1.1设计目的 1.学习电厂热力系统规划、设计的一般途径和方案论证、优选的原则 2.学习全面性热力系统计算和发电厂主要热经济指标计算的内容、方法 3.提高计算机绘图、制表、数据处理的能力 1.2原始资料 西安某地区新建热电工程的热负荷包括: 1)工业生产用汽负荷; 2)冬季厂房采暖用汽负荷。 西安地区采暖期101天,室外采暖计算温度–5℃,采暖期室外平均温度1.0℃,工业用汽和采暖用汽热负荷参数均为0.8MPa、230℃。通过调查统计得到的近期工业热负荷和采暖热负荷如下表所示: 热负荷汇总表 项目单位 采暖期非采暖期 最大平均最小最大平均最小 用户热负荷工业t/h 175 142 108 126 92 75采暖t/h 177 72 430 0 0 1.3计算原始资料 (1)锅炉效率根据锅炉类别可取下述数值: 锅炉类别链条炉煤粉炉沸腾炉旋风炉循环流化床锅炉锅炉效率0.72~0.85 0.85~0.90 0.65~0.700.85 0.85~0.90(2)汽轮机相对内效率、机械效率及发电机效率的常见数值如下: 汽轮机额定功率750~6000 12000~25000 5000 汽轮机相对内效率0.7~0.8 0.75~0.85 0.85~0.87 汽轮机机械效率0.95~0.98 0.97~0.99 ~0.99 发电机效率0.93~0.96 0.96~0.97 0.98~0.985(3)热电厂内管道效率,取为0.96。 (4)各种热交换器效率,包括高、低压加热器、除氧器,一般取0.96~0.98。 (5)热交换器端温差,取3~7℃。

热学综合计算题专题训练

热学综合计算题专题训练 一、热机效率 1.一辆氢气动力试验汽车10min内在平直路面上匀速行驶了1.2×104m,消耗了0.1 5kg的氢气.此过程中汽车发动机产生的牵引力为1.0×103N(氢气的热值取1.4×108J/kg ).则:(1)氢气燃烧产生的热量; (2)汽车的牵引力做的功; (3)汽车发动机的效率. 2.如图所示为FDP30C型柴油水泵机组(水泵机组动力由柴油机提供),它的优点是重量轻、体积小、功率大;省时、省油、省心.该水泵机组的效率为40%,正常工作1小时可以将54m3的水抽到20m高处,请计算这个过程中:(g=10N/kg,q柴油=4.3×107J/kg). (1)水泵机组对水做了多少功? (2)水泵机组的有用功功率是多少? (3)水泵机组消耗多少柴油?(结果保留两位小数) 二、锅炉、燃气灶、燃气热水器的热效率 1.某野外考察队员使用酒精炉烧水,使1kg的水的温度升高了80℃,完全燃烧了2 2.4g的酒精.水的比热容是4.2×103J/(kg?℃),酒精的热值是 3.0×107J/kg.试求: (1)水吸收的热量是多少? (2)酒精完全燃烧放出的热量是多少? (3)该酒精炉的效率是多少?

2.用燃气灶烧水,燃烧2kg的煤气,使200kg的水从20℃升高到70℃,已知水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),煤气的热值为4.2×107J/kg.求: (1)2kg煤气完全燃烧放出的热量. (2)水吸收的热量. (3)燃气灶烧水的效率. 3.某家庭用燃气热水器将质量为100kg,温度为20℃的自来水加热到50℃,消耗的天然气体积为1m3(假设天然气完成燃烧).已知水的比热容为 4.2×103J/(kg?℃),天然气的热值为3.2×107J/m3.求: (1)天然气完全燃烧放出的热量; (2)水吸收的热量; (3)该热水器工作时的效率. 4.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一,若某天太阳能热水器在有效照射时间内,将热水器中体积为100dm3,初温为20℃的水温度升高到40℃. (1)求出热水器中的水吸收的热量Q. (2)若改用煤气锅炉来加热这些水,需要完全燃烧0.7m3煤气,请计算出锅炉的效率(煤气的热值q=4.0×107J/m3). 6.在1个标准气压下,完全燃烧200g焦炭所放出的热量恰好把初始温度是20℃、质量为10kg 的水加热至沸腾.已知:水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),焦炭的热值为3.0×107J/kg.求:(1)焦炭完全燃烧放出的热量. (2)水吸收的热量. (3)此过程的热效率.

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