蒸汽动力循环的流程图如图6－10所示。已知锅炉产生的蒸汽压力p1=6MPa 温度t1=500℃ 该蒸汽经节流阀做绝热膨胀
蒸汽,节流阀,流程图
已帮助 人
蒸汽动力循环的流程图如图6-10所示。已知锅炉产生的蒸汽压力p1=6MPa，温度t1=500℃，该蒸汽经节流阀做绝热膨胀后压力降为5MPa，然后进入透平机可逆绝热膨胀到排汽压力p3=0.005MPa，试求：
-
查相关手册的饱和水及过热蒸汽表得各点的性质如下：
(i)当p1=6MPa，t1=500℃时，H1=3422.2kJ·kg-1，S1=6.8803kJ·kg-1·K-1；
(ii)当p=4MPa，H=3422.2kJ·kg-1时，经节流后的过热水蒸气表查得的参数值求出，如表6-1所示。
表6-1
t/℃ H/(kJ·kg-1) S/(kJ·kg-1·K-1) 440 3307.1 6.9041 500 3445.3 7.0901
(iii)在两相区中的点3，其参数可从水蒸气表查得的参数值求出，如表6-2所示。
表6-2
p/×10-5Pa 饱和液体 饱和蒸汽 H/(kJ·kg-1) S/(kJ·kg-1·K-1) H/(kJ·kg-1) S/(kJ·kg-1·K-1) 0.040 121.46 0.4226 2554.4 8.4746 0.060 151.53 0.5210 2567.4 8.3304
该过程的T-S图如图6-11所示。
$1→2为绝热节流膨胀过程，即等焓过程，因此，H2=H1=3422.2kJ·kg-1。
在H=3422.2kJ·kg-1条件下，由表6-1的参数，线性内插求得p=4.0MPa下，t=490℃。在状态点1(p1=6MPa，t1=500℃)和条件点(p=4.0MPa，t=490℃)间做压力内插，求得：
当P2=5.0MPa、H=3422.2kJ·kg-1时，t2=495℃，S2=6.9693kJ·kg-1·K-1。$2→3为等熵过程，即S2=S3，3点处于两相区。
当p3=0.005MPa时，对数据表6-2的参数进行压力内插得：
p/×10-5Pa 饱和液体 饱和蒸汽 H/(kJ·kg-1) S/(kJ·kg-1·K-1) H/(kJ·kg-1) S/(kJ·kg-1·K-1) 0.050 136.5 0.4718 2560.9 8.4025
设状态3的蒸汽干度为x，则有：，即
0.4718×(1-x)+8.4025x=6.9693，解得：x=0.8193
=136.5×(1-0.8193)+2560.9×0.8193=2122.8(kJ·kg-1)
WS=H2-H3=3422.2-2122.8=1299.4(kJ·kg-1)$