Водяна пара та її властивості Мета роботи Вивчити процес отримання перегрітої пари на прикладі роботи котельного агрегату КВ-300М. Ознайомитись з правилами експлуатації котельного агрегату КВ-300М, протипожежними заходами та технікою безпеки при його роботі. Програма роботи 1. Вивчити теоретичні питання властивостей і характеристик водяної пари , та термодинамічних процесів її отримання. 2. Ознайомитись з призначенням котельного агрегату КВ-300М. 3. Вивчити будову і принцип роботи котельного агрегату та допоміжного обладнання. 4. Вивчити принципову та монтажну теплові схеми. 5. Вивчити будову і принцип роботи системи автоматичного керування і регулювання котельного агрегату КВ-300М. 6. Вивчити правила пожежної безпеки і правила техніки безпеки при роботі котельного агрегату. 7. Здійснити запуск котельного агрегату. 8. Оформити звіт. Вказівки по підготовці до роботи 1. За рекомендованою літературою позааудиторно вивчити процеси горіння палива [2] с. 137-143, 152-160, властивості водяної пари[2] с.36-38, котли та допоміжне обладнання котельних установок [3] с. 6-10, с. 19-27. 2. При підготовці до виконання роботи прослухати інструктаж по техніці безпеки з відповідним записом у журналі обліку інструктажу на робочому місці. Оснащення робочого місця При вивченні котельного агрегату КВ-300М використовується макетний зразок котельного агрегату із щитом керування, плакати та діаграми водяної пари. Вказівки по виконанню роботи, аналізу результатів та складання звіту 1. По плакатам та діючому обладнанню виконати пункти, які зазначено у програмі роботи. 2. Скласти звіт по лабораторній роботі. Звіт повинен містити таблицю основних технічних характеристик котельного агрегату КВ-300М та технологічну схему котельного агрегату. Водяна пара та її властивості Водяна пара завдяки своїм фізичним, хімічним та термодинамічним властивостям знайшла широке використання в багатьох галузях техніки та народного господарства. Процес одержання пари із рідин може здійснюватися випаровування та кипінням. Випаровуванням називається пароутворення, яке здійснюється тільки із вільної поверхні рідини при будь-якій температурі. Кипінням називається пароутворення по усій масі рідини, яке здійснюється при визначеній температурі tн (температура насичення), яка залежить від виду рідини та тиску Рн (тиск насичення). Існує три види водяної пари: суха насичена пара, волога насичена пара та перегріта пара. Суха насичена пара - пара, яка не має рідини та знаходиться при температурі насичення (t = tн). Волога насичена пара – суміш сухої насиченої пари та рідини при температурі насичення tн. Співвідношення маси сухої пари тс.п. до маси вологої пари тв.п. називається ступенем сухості х вологої пари, тобто . Так як тв.п.= тс.п. + тр. де тр- маса рідини, то . Для рідини тс.п= 0, х = 0, для сухої насиченої пари тр= 0, х = 1, для вологої насиченої пари 0< х<1. Перегріта пара – це пара, температура якої вище температури кипіння при заданому тиску. Для технічних потреб водяну пару одержують в парових котлах. Оскільки водяна пара є реальним газом, то її параметри визначають по таблицях або діаграмах. Найбільш поширеними діаграмами водяної пари є PV; TS та hs- діаграми. За допомогою цих діаграм можна здійснити розрахунок циклу паросилової установки, в якій здійснюється перетворення енергії органічного чи ядерного палива в механічну енергію турбіни. Розглянемо схему паросилової установки, яка працює по циклу Ренкіна. Рис.1. Принципова теплова схема паросилової установки циклу Ренкіна: 1-котел; 2-пароперегрівник; 3- турбіна; 4 – електрогенератор; 5 – конденсатор; 6 – насос. Зображення циклу Ренкіна в hs- діаграмі має слідуючий вигляд.  Рис.2. Цикл Ренкіна в hs-діаграмі: 1-2- адіабатне розширення пари в турбіні; 2-3 – ізобарний відвід теплоти в конденсаторі; 3-4 – збільшення тиску в насосі; 4-5 – нагрів води до температури кипіння; 5-6 – пароутворення; 6-1 – перегрів пари: Теплота, яка підводиться до робочого тіла при P = const, рівняється різниці ентальпій . Теплота, яка відводиться в конденсаторі . Термічний коефіцієнт корисної дії визначається по формулі ; або , де - ентальпія киплячої води при тиску Р2. |