Решение. Схема ПТУ, работающей по циклу Ренкина с промежуточным перегревом пара, и диаграммы p-v, T-s, h-s цикла изображены на рис

Схема ПТУ, работающей по циклу Ренкина с промежуточным перегревом пара, и диаграммы p-v, T-s, h-s цикла изображены на рис. 3.3 и 3.4.

Определение параметров и функций перегретого пара перед турбиной представлено в задаче 3.3.

Так как процесс расширения пара в ЧВД адиабатный, то s_а = s ₁ = 6,44 кДж/(кг·К). По давлению р_а = 50 бари энтропии s_а по таблице термодинамических свойств воды и перегретого пара (см. прил. 2), определяем параметры пара на входе в промежуточный пароперегреватель в точке а (см. табл. 3.1).

Параметры и функции перегретого пара перед ЧНД (в точке b) определяем по давлению р_b = р_а = 50 бар и температуре t_b = t ₁ = 550 ^оС (табл. 3.1).

Так как процесс расширения пара в ЧНД адиабатный, то s ₂ = s_b = = 7,12 кДж/(кг·К). По давлению р ₂ = 0,03 бари энтропии s ₂ находим, что пар в точке 2 влажный со степенью сухости

.

Таким образом, введение промежуточного перегрева пара увеличило степень сухости пара с 0,740 до 0, 822.

Тогда энтальпия и удельный объем влажного пара в точке 2:

Температура влажного пара равна температуре насыщения при давлении пара, поэтому t ₂ = 24,1 ^оС.

Параметры кипящей воды в точке 3 не изменятся (см. задачу 3.3).

Сведем найденные параметры и функции в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Параметры и функции рабочего тела (к задаче 3.5)

Состояние	Параметры и функции
p, бар	t, оС	h, кДж/кг	s, кДж/(кг·К)	v, м3/кг	х
	170,00	550,0		6,440	0,0199	–
a	50,00	350,0		6,440	0,0520	–
b	50,00	550,0		7,120	0,0737	–
	0,03	24,1		7,120	37,6000	0,822
	0,03	24,1		0,355	0,0010

Удельное количество подводимой в цикле теплоты (без учета работы насоса) согласно (3.12):

,

а удельное количество отводимой теплоты

Полезная работа цикла, равная работе, получаемой в турбине, согласно (3.13):

Термический КПД цикла

.

Расходы пара, топлива и охлаждающей воды найдем, воспользовавшись уравнениями (3.8–3.10).

Полный расход пара

.

Расход топлива

.

Расход охлаждающей воды

.

Таким образом, введение промежуточного перегрева пара увеличило термический КПД с 0,455 до 0,473, расходы топлива и охлаждающей воды при этом уменьшились.

3.6. В схему паросиловой установки, описанной в задаче 3.3, введено два регенеративных отбора пара в теплообменники смешивающего типа при давлениях р _о1 = 18 бар и р _о2 = 6 бар. Определить параметры и функции пара в характерных точках цикла, удельные количества подведенной и отведенной теплоты, работы турбины и насоса, полезную работу цикла, термический КПД, расходы пара, топлива и охлаждающей воды. Цикл рассчитать без учета работы насоса.

Сравнить полученные значения с результатами задачи 3.3.