Eercizio 5 Ciclo Rankine Stadi turbina a vapore

CAPITOLO 5

giovedì 26 novembre 2020

Esercizio 5.1

Si consideri un ciclo Rankine caratterizzato dalle seguenti condizioni operative:

• Potenza elettrica netta: 300 MW;
• Ingresso turbina: vapore surriscaldato (p₅ = 5 MPa, T = 450°C);
• Pressione di condensazione: p₆ = 25 kPa;
• Potere calorifico del combustibile (carbonio): 29300 kJ/kg;
• Rendimento del generatore di vapore: η_ev = 0.75;
• Rendimento organico: ciclo = η_c,o = 0.96
• Rendimento idraulico della pompa: η_p = 0.8
• Rendimento ausiliario turbina: η_aux = 0.85

Determinare i punti di funzionamento del ciclo (considerando il lavoro della pompa), il rendimento globale dell'impianto e la quantità di combustibile necessaria.

• LA PUNTO 1 DEL CICLO È SONDA CHIUSA

→ Stato del fluido: liquido saturo a p = 25 kPa→ da tabelle: T₁ = 56°C, h₁₂ = 272,061 kJ/kg; s₁ = s_b = 0,8535 kJ/kg; x₁ → = 0,00120x_{1 h-v} →= 0

• ESSENDO CHE IL PUNTO 2 È TURBIDO IN STATO DI LIQUIDO SOTTORAFFREDATO E LA TRASFORMAZIONE 1→2 È PRONDA (TUBI + ROB = MODELLAGGIO DEL TRASFORMIRI): STUDIO LA TRASFORMAZIONE 1→2 CHE È ADIABATICAMENTE E CARAMTRIZZATO IL PUNTO 2, TRAMITE LA DEMIRATA DI RENDEMENTO ISOMOTIPICO CARAMTERIZZO IL PUNTO 2

p₂ = p_Pompa ≈ 5 MPa; h₂ ≈ erat. ; ν₂ ≈ ν₁; ; (fluido incomprimibile)) ; T_i = T_V procedura per errore negli utenti educati) l_pump ≈ h₂ - h₁ = (νΔP ) = 5 * 0,745 kJ x_h-v ≈ (h₂ = 277,435 = l_hc-v - h_hr ≈ l_xhr = 277,435 kJ/kg

P = Pmon = 0.925 = 9.136

1

Il punto 3 si trova in condizioni di liquido saturo.

P3 = Peiett = x = 0

Da tabelle C h1 = 65 2 = 3986; h2 = h1 = 15 113; h3 = 929

2

Il punto 1 si trova in condizioni di vapore saturo .

P1 = qe = m1 = q3; P3 = Pout = tent > h1 = 5927

Da tabelle C h2 = 92; q3 = 9083

3

Nel punto 2 il fluido si trova in condizioni di vapore surriscaldato.

→ Caratteristiche fluido: non necessario di numerazione di universali con immagini. Diagramma di flowler.

Il diagramma è invariabile: flussi numerici e numeri di assali per contemporanea, comportante di numeratore (Ts = 450°C; Pe = 8 5MB).

4

Nel punto 6 il fluido può trovarsi in condizioni :

• Di miscela bifase in zona Pooper dove esistono isotopi
• Surriscaldato zona maiester dove nascono isotopi
• Vapore saturo in coincidenit isotropologico x= 1

Del punto 6 e conosciuto solo P6 e Pmon

A base punto 2 & carattere di punto G e ampia ad definizione di rendimento isometrico.

1. ∆nave de P's= Peiett 1 n1 = n6 s. Da McFier: q = 227 (h's) x · 0.85 = Tenn = (Tasm)$

Diagramma di Mollier

x =?→ Miscela bifase → T₅ = T₁ = T_cond

Bilancio energetico al rigeneratore

̇m_s h₈ = ̇m_s h_split

̇m_out = ̇m_ṡm₃ + ̇m_s → ̇m_out

̇m_out h₄ = ̇m₃ h₃ + ̇m_s h_s

Ricordare che Δ= ̇m_splitDividendo il bilancio per ̇m_out

Bilancio al ciclo

̇Q_calda = ̇Q_ced

η_ciclo =?

rotazione e ribaltamento interferisce.

Conservazione rotalpia: h_t = h_t1 + ^{w_t1² − w_t2²}⁄₂ ≈ 3051,02 ^kJ⁄_kg

Confro e studio dei triangoli di velocità:Del caso ideale montaggio (β₂ = Β₂ = -7º poiché π tra le pelone e la rediaz

• V₃ = W₃ + u_rot ≈ 308,60 m⁄s
• V₃ ^{2 = u_rotiog76s6}
• u_rotov82s8lam = 1042,50

Ṗ = ṁi × ɹ ≈ 3815,72 kW

ξ = 0,95

Da_a = 1,93 m

hp = ^ṁ⁄ _ξ

--- ⁄ ^&ers;⁄ ₃₈