Bài giảng Nhiệt động lực học kỹ thuật: Chương 5 - TS. Phan Thành Nhân

Bài giảng "Nhiệt động lực học kỹ thuật" Chương 5 Chu trình thiết bị động lực hơi nước, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: Khái niệm chung; Chu trình Rankine; Chu trình quá nhiệt trung gian; Ảnh hưởng của áp suất và nhiệt độ đến chu trình. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Nhiệt động lực học kỹ thuật: Chương 5 - TS. Phan Thành Nhân TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM CHƯƠNG 5 CHU TRÌNH THIẾT BỊ ĐỘNG LỰC HƠI NƯỚC 1. Khái niệm chung 2. Chu trình Rankine 3. Chu trình quá nhiệt trung gian 4. Ảnh hưởng của áp suất và nhiệt độ đến chu trình 1GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM 1. Khái niệm chung Chu trình thiết bị động lực hơi nước Sử dụng hơi làm môi chất Nhiệt năng Cơ năng 2GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM 3GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF TECHNOLOGY – VNU HCM 4Lecturer: Dr. Phan Thanh Nhan TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM 1. Khái niệm chung:Chu trình thiết bị động lực hơi nước Chu trình thiết bị động lực hơi nước là chu trình chuyển nhiệt sang công với môi chất làm việc là nước. Nhiệt lượng được cung cấp từ quá trình cháy của nhiên liệu đốt: củi, than, dầu, khí tự nhiên, năng lượng hạt nhân … Chu trình gồm có 4 thiết bị chính: Boiler (lò hơi ) steam turbine (tuabin hơi) condenser (bình ngưng ) pump (bơm nước) 7GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Chất thuần khiết: nước Nhiệt Công Điện 3 BOILER TURBINE wout qin 2 4 CONDENSER qout 1 win PUMP 8GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Lò hơi: Lò hơi là một thiết bị dung để sinh hơi, nhiệt lượng được cung cấp từ quá trình cháy của nhiên liệu đốt. Nhiên liệu: gỗ, than, dầu, khí tự nhiên, năng lượng hạt nhân … Quá trình trong lò hơi: đẳng áp 9GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Turbine hơi Tuabin hơi là một thiết bị trích xuất năng lượng nhiệt từ hơi có áp suất cao và sử dụng nó để thực hiện công cơ học trên trục quay. Chuyển đổi thế năng của hơi nước áp suất cao, nhiệt độ cao thành động năng Động năng tác động lên cánh turbine, chuyển đổi thành cơ năng Qúa trình trong turbine: giãn nở đoạn nhiệt 10GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Thiết bị ngưng tụ: Thiết bị ngưng tụ được sử dụng để ngưng tụ dòng hơi, hơi ra khỏi turbine sẽ được ngưng tụ lại thành lỏng. Quá trình trong thiết bị ngưng tụ: quá trình đẳng áp Bơm: Bơm là thiết bị được dùng để vận chuyển dòng lưu chất lỏng bởi tác động bởi ngoại lực, lưu chất lỏng từ áp suất thất đến vùng áp suất cao Qúa trình trong bơm: quá trình đoạn nhiệt 11GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM 2. Chu trình Rankine (chu trình cơ bản): Chu trình cơ bản của chu trình thiết bị động lực hơi nước 1-2 quá trình nén đoạn nhiệt trong bơm nước cấp 2-3 quá trình hóa hơi đẳng áp trong lò hơi 3-4 quá trình giãn nở đoạn nhiệt trong turbine 4-5 quá trình ngưng tụ đẳng áp trong thiết bị ngưng tụ 12GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Chu trình Rankine – có xét tới công bơm Hiệu suất Quá trình 1 → 2 Quá trình 2 → 3 Quá trình 3 → 4 Quá trình 4 → 1 Chu trình bơm Lò hơi Tuabine TB Ngưng tụ Nhiệt cấp vào Qo = G.(i3 – i2) s1 = s2 p 2 = p 3 = po ...