Giáo trình điều chỉnh cấp lỏng theo độ quá nhiệt hơi hút ra khỏi thiết bị bay hơi p10 ppsx

- 74 -





Giaớ sổớ, sau thồỡi gian
coù mọỹt khọỳi lổồỹng

m õi vaỡo
raợnh vồùi tọỳc õọỹ C
1
vaỡ chóỳ õọỹ ọứn
õởnh khọỳi lổồỹng ỏỳy seợ rồỡi khoới
caùnh õọỹng vồùi tọỳc õọỹ C
2
. Sổỷ
thay õọứi lổồỹng chuyóứn õọỹng
cuớa khọỳi lổồỹng phỏửn tổớ m theo
phổồng tọỳc õọỹ voỡng u chố chởu
aớnh hổồớng cuớa phaớn lổỷc tổỡ vaùch
raỡnh tồùi doỡng hồi maỡ thọi, bồới
vỗ hióỷu sọỳ aùp suỏỳt P
1 -
P
2
khọng
taỷo nón lổỷc theo phổồng u.
Nóỳu chỏỳp nhỏỷn phổồng
cuớa tọỳc õọỹ voỡng u laỡ dổồng laỡ

thỗ sổỷ thay õọứi lổồỹng chuyóứn
õọỹng bũng xung cuớa caùc phaớn lổỷc truyóửn cho doỡng hồi õổồỹc vióỳt dổồùi daỷng:
R
u
= m ( C
2u
- C
1u
) = m ( C
2
cos
2
- C
1
cos
1
)
Trong õoù : C
2u
= C
2
cos
2

; C
1u
= C
1
cos

1
- tọỳc õọỹ tuyóỷt õọỳi õổồỹc chióỳu theo phổồng
chuyóứn õọỹng cuớa caùnh quaỷt. Tổỡ õỏỳy
R
u
=
)cosCcosC(
1122
m



,
Nhổng


m
ồớ chóỳ õọỹ ọứn õởnh bũng G, tổùc laỡ lổu lổồỹng hồi trong 1 giỏy. Lổỷc
cuớa doỡng hồi taùc duỷng lón caùnh quaỷt bũng, nhổng ngổồỹc dỏỳu vồùi R
u
tổùc laỡ :
R
u
= - R
u
= G(C
1
cos
1
- C

2
cos
2

) (3-62)
Hổồùng cuớa lổỷc voỡng R
u
truỡng vồùi hổồùng cuớa tọỳc õọỹ voỡng cuớa daợy caùnh õọỹng.
Cho nón lổỷc voỡng R
u
xaùc õởnh cọng do doỡng hồi sinh ra trong caùnh õọỹng, tổùc laỡ trón
rọto tuọỳc bin.
Sọỳ gia õọỹng lổồỹng cuớa doỡng hồi theo phổồng thúng goùc vồùi tọỳc õọỹ voỡng u, maỡ
õọỳi vồùi tỏửng doỹc truỷc thỗ noù laỷi song song vồùi tỏm cuớa tuọỳc bin. õỏy cỏửn chuù yù õóỳn
lổỷc do aùp suỏỳt cuớa hồi taùc duỷng lón 2 phờa caùnh quaỷt. Kyù hióỷu dióỷn tờch voỡng cuớa
caùnh õọỹng. Ta vióỳt phổồng trỗnh thay õọứi lổồỹng chuyóứn õọỹng do aớnh hổồớng cuớa hióỷu
aùp suỏỳt hồi vaỡ caùc lổỷc truyóửn cho doỡng hồi tổỡ bóử mỷt raợnh caùnh theo hổồùng doỹc truỷc :
- R
a
+ ( P
1
- P
2
) =



m
( C
1a

- C
2a
)

u
p
1
2
p
1

2
R
u
R'
i
R
i
R'
u
R'
C
R
m


m
Hỗnh 3.26 Sồ õọử doỡng hồi õi qua daợy caùnh õọỹng

- 75 -





Hay laỡ R
a
- ( P
2
- P
1
) =



m
( C
2a
- C
1a
) ,
Trong õoù
R
a
- lổỷc taùc duỷng tổỡ caùnh quaỷt lón doỡng hồi chióửu lón phổồng doỹc truỷc
C
2a
- C
1a

- tọỳc õọỹ tuyóỷt õọỳi chióỳu lón phổồng doỹc truỷc
Giaới phổồng trỗnh trón theo R
a
, ta coù
R
a
=


m
( C
2a
- C
1a
) + ( P
2
- P
1
) = G( C
2a
- C
1a
) - ( P
1
- P
2
)
Lổỷc doỹc truỷc R
a
taùc duỷng lón caùnh quaỷt bũng R

a
nhổng ngổồỹc hổồùng.
Vỏỷy :
R
a
= - R
a
= G(C
1
sin
1
-C
2
sin
2
) + ( P
1
- P
2
) (3-63)
Trong thổỷc tóỳ, khi tờnh
toaùn tuọỳc bin hồi thổồỡng chỏỳp
nhỏỷn xỏy dổỷng caùc tam giaùc tọỳc
õọỹ cuớa doỡng hồi, bũng caùch chỏỷp
õốnh cuớa tam giaùc tọỳc õọỹ ra vaỡ
vaỡo taỷi mọỹt õióứm. ( Hỗnh 3.27).
Ngoaỡi ra, caùc goùc
2
vaỡ
2

thổồỡng õổồỹc tờnh thuỏỷn theo
chióửu kim õọửng họử, nón
22

= vaỡ
22

=
Vỗ vỏỷy cọng thổùc (3.62) õổồỹc vióỳt laỷi dổồùi daỷng :
R
u
= G (C
1
cos
1
+ C
2
cos
2
) = G (W
1
cos
1
+ W
2
cos
2
) (3-64)
Vaỡ cọng thổùc (3.65) coù daỷng :

R
a
= G( C
1
sin

1
- C
2
sin

2
) +

( P
1
- P
2
)
= G (W
1
sin
1
+ W
2
sin
2
) + ( P
1
- P

2
) (3-65)
Lổỷc R
a
khọng tham gia sinh cọng, nhổng phaới duỡng õóỳn khi tờnh lổỷc doỹc truỷc
taùc duỷng lón palió chừn cuớa rọto tuọỳc bin.
Cọng suỏỳt cuớa tỏửng.
Aẽp duỷng caùc cọng thổùc cuớa tam giaùc nghióng, ta coù
W
1
2
= C
1
2
+ u
2
- 2uC
1
cos
1

C
2
2
= W
2
2
+ u
2
- 2uW

2
cos
2
(3.66)
Hay cuợng laỡ C
2
2
= W
2
2
+ u
2
- 2uC
2
cos

2
(3.67)
Cọng suỏỳt do doỡng hồi sinh ra trón caùc caùnh õọỹng cuớa tỏửng bũng tờch cuớa lổỷc
R
u
vồùi tọỳc õọỹ cuớa caùc caùnh õọỹng u.
P
u
= R
u
.u = Gu (C
1
cos
1

+ C
2
cos
2
) (3.68)


C

s
i
n


1
1
C

s
i
n


2
2
u

C

c

o
s


1
2
2
C

c
o
s


+

1
1
1
w

c
o
s


+

w

c
o
s


2
2
u

C

1
w
C

1
w
2
2
.
.


1
1


.
.
.

2
2


2


.
2



Hinh 3.27 Tam giaùc tọỳc õọỹ cuớa tỏửng tuọỳc bin

- 76 -





ọỳi vồùi lổu lổồỹng hồi 1kg/s ta vióỳt :
L
u
=
G
P
u
= u(C

1
cos
1
+ C
2
cos
2
) = u (W
1
cos
1
+ W
2
cos
2
) (3.69)
Duỡng caùc cọng thổùc (3.66) vaỡ (3.67), ta bióỳn õọứi phổồng trỗnh (3.69) nhổ sau :
L
u
=
)CWWC(
2
1
2
2
2
2
2
1
2

1
+
(3-70)
Trong phổồng trỗnh (3.68) cọng suỏỳt P
u
tờnh bũng J/s tổùc laỡ bũng Watt. Nóỳu
tờnh bũng kW thỗ cọng suỏỳt do doỡng hồi sinh ra trón caùnh õọỹng seợ laỡ :
P
u
= 10
-3
G
u
(C
1
cos

1
) + (C
2
cos

2
) = 0,5.10
-3
G(C
1
2
- W
2

2
- C
2
2
) (3.71)
vaỡ mang tón cọng suỏỳt trón caùc caùnh õọỹng cuớa tỏửng tuọỳc bin.
Khi phỏn tờch sổỷ chuyóứn cuớa hồi trong raợnh caùnh cuớa tỏửng tuọỳc bin, coù thóứ xaùc
õởnh dóự daỡng tọỳc õọỹ tuyóỷt õọỳi C
1
cuớa doỡng chaớy khi ra khoới daợy ọỳng phun ( phổồng
trỗnh 3.20) vaỡ tỗm õổồỹc tọỳc õọỹ tổồng õọỳi W
1
cuớa hồi khi vaỡo caùnh õọỹng qua tam giaùc
tọỳc õọỹ.
Phổồng trỗnh baớo toaỡn nng lổồỹng chung (3.16) cuợng coù thóứ ổùng duỷng cho
doỡng hồi trong raợnh cuớa daợy caùnh õọỹng, nhổng nng lổồỹng L
1
do doỡng hồi cung cỏỳp
khọng õổồỹc tờnh bũng 0, bồới vỗ khi chuyóứn õọỹng trong raợnh caùnh quaỷt mọỹt phỏửn nng
lổồỹng hồi õổồỹc õem cung cỏỳp cho rọto tuọỳc bin.
Theo hỗnh 3.25 vaỡ Hỗnh 3.27, vaỡ giaớ thuyóỳt rũng trong caùc caùnh õọỹng hồi giaợn
nồớ tổỡ aùp suỏỳt P
1
õóỳn aùp suỏỳt P
2
thỗ õọỳi vồùi 1 kg hồi chuyóứn õọỹng, khi khọng coù trao
õọứi nhióỷt vồùi bón ngoaỡi ( q = 0 ), phổồng trỗnh baớo toaỡn nng lổồỹng coù daỷng :
i
1
+

u
2
2
2
2
1
L
2
C
i
2
C
++=

Thay giaù trở cuớa L
u
( cọng thổùc 3.70), õọỳi vồùi G = 1 kg/s, ta coù
i
1
+
2
C
i
2
C
2
2
2
2
1

+=
+
)WWCC(
2
1
2
1
2
2
2
2
2
1
+

Hay laỡ
21
2
1
2
2
ii
2
W
W
=

(3.72)
Nhổ vỏỷy laỡ, sổỷ giaớm entanpi cuớa hồi do giaợn nồớ trong raợnh caùnh õọỹng seợ laỡm
tng õọỹng nng trong chuyóứn õọỹng tổồng õọỳi cuớa doỡng.

Tổỡ õúng thổùc (3.72), ta tỗm õổồỹc tọỳc õọỹ ra tổồng õọỳi :
W
2

2
= 2 ( i
1
- i
2
) + W
1
2
(3.73)
Nóỳu doỡng chaớy trong raợnh caùnh õọỹng coù tọứn thỏỳt thỗ hồi seợ giaợn nồớ theo quaù
trỗnh õúng entrọpi. Trong trổồỡng hồỹp naỡy, kyù hióỷu W
2t
tọỳc õọỹ ra tổồng õọỳi cuớa hồi ; i
2t

- entanpi cuớa hồi ồớ cuọỳi quaù trỗnh giaợn nồớ trong raợnh caùnh õọỹng, õọỳi vồùi trổồỡng hồỹp
doỡng chaớy lyù thuyóỳt ỏỳy, ta coù :

- 77 -






02t21

2
1
2
t2
hii
2
WW
==

(3.74)
Suy ra,

2
1o
2
102
2
1t21t2
Wh2Wh2W)ii(2W +=+=+= (3.75)
Trong thổỷc tóỳ, do coù tọứn thỏỳt trong raợnh caùnh õọỹng nón tọỳc õọỹ ra tổồng õọỳi W
2

õaỷt õổồỹc ồớ õỏửu ra beù hồn W
2t
, coỡn i
2
thỗ lồùn hồn i
2t
.
Trổỡ hai phổồng trỗnh (3.74) vaỡ (3.72) vồùi nhau ta coù :

h
L
= i
2
- i
2t
= 0,5(W
2t

2
- W
2
2
) (3.76)
où laỡ tọứn thỏỳt nng lổồỹng trong daợy caùnh õọỹng tờnh bũng J/kg.
Trong quaù trỗnh thổỷc tọỳc õọỹ doỡng chaớy W
2
coù lión hóỷ vồùi tọỳc õọỹ doỡng chaớy lyù thuyóỳt
W
2t
bũng hóỷ sọỳ tọỳc õọỹ

:
W
2
= W
2t
thỗ tọứn thỏỳt trong raợnh caùnh õọỹng coù thóứ bióứu thở:

=










= 1
1
2
W
W
W
2

1
h
2
2
2
2
2
2
2
2
L
(3.77)
Nóỳu laỡ tỏửng xung lổỷc vaỡ khọng coù giaợn nồớ hồi trong raợnh caùnh õọỹng, khi
khọng coù tọứn thỏỳt thỗ W
2t
= W
1
vaỡ i
2t
= i
1
. ọỳi vồùi quaù trỗnh thổỷc cuớa doỡng chaớy trong
tỏửng xung lổỷc tọứn thỏỳt seợ laỡ :

)1(
2
W
2
W
W

h
2
2
1
2
2
2
1
L
=

= (3.78)
Bióứu thổùc õóứ tờnh cọng doỡng hồi sinh ra trong caùc raợnh caùnh õọỹng trón [xem
caùc cọng thổùc (3.69) vaỡ (3.70) ] õổồỹc chổùng minh trón cồ sồớ phổồng trỗnh õọỹng
lổồỹng.
Mỷt khaùc, cọng cuớa doỡng hồi cuợng coù thóứ tờnh bũng caùch lỏỳy nng lổồỹng lyù
thuyóỳt cuớa tỏửng trổỡ õi caùc tọứn thỏỳt phaùt sinh khi hồi chuyóứn õọỹng trong caùc bọỹ phỏỷn
rióng leớ cuớa tỏửng.
Phổồng trỗnh baớo toaỡn nng lổồỹng vồùi tỏỳt caớ caùc tỏửng coù thóứ trỗnh baỡy dổồùi
daỷng
L
u
= E
o
-

h
c
-

h
L
(3.79)
ớ õỏy :
E
o
- nng lổồỹng lyù thuyóỳt cuớa tỏửng

h
c
- tọứn thỏỳt trong daợy ọỳng phun
h
L
- tọứn thỏỳt trong daợy caùnh õọỹng
Nng lổồỹng lyù thuyóỳt cuớa hồi õọỳi vồùi tỏửng laỡm vióỷc coù õọỹ phaớn lổỷc õổồỹc trỗnh baỡy
dổồùi daỷng ;

- 78 -






()( )
[]
E
C
hh
C

CC WW
tt0
0
2
01 02
2
2
1
2
2
2
2
2
1
2
22
1
2
=++= + (3.80)
Thay bióứu thổùc naỡy vaỡo cọng thổùc (3.79) vaỡ thay thóỳ caùc tọứn thỏỳt theo cọng
thổùc (3.42) vaỡ (3.76), ta tỗm õổồỹc :
L
u
= )]WW()CC).(WW()CC[(
2
1
2
2
2
t2

2
1
2
t1
2
1
2
t2
2
2
2
t1
+
Sau khi bióỳn õọứi õồn giaớn ta coù :
L
u
= )]WW()CC[(
2
1
2
1
2
2
2
2
2
1
+
Phổồng trỗnh naỡy truỡng vồùi phổồng trỗnh (3.70) õaợ chổùng minh trón kia.
Trong phỏửn chổùng minh trón õỏy ta lỏỳy nng lổồỹng lyù thuyóỳt bũng ;

2
C
hh
2
C
E
2
2
2o1o
2
o
o
++=

Tổùc laỡ , tọứng caùc nhióỷt giaùng lyù thuyóỳt trong ọỳng phun vaỡ caùnh õọỹng cuớa tỏửng
vaỡ õọỹng nng cuớa hồi õi vaỡo trong tỏửng trổỡ õi õọỹng nng cuớa doỡng hồi ra khoới tỏửng.
Nóỳu trong tỏửng lyù tổồớng, tọỳc õọỹ ra cuớa hồi bũng khọng, thỗ toaỡn bọỹ õọỹng nng
coù thóứ bióỳn õọứi hoaỡn toaỡn thaỡnh cọng vaỡ nng lổồỹng lyù thuyóỳt cuớa tỏửng ỏỳy seợ bũng :
2o1o
2
o
o
hh
2
C
'E ++=

Trong trổồỡng hồỹp naỡy phaới coi õọỹng nng ra cuớa doỡng hồi khoới tỏửng thổỷc laỡ
tọứn thỏỳt :

hc
2
= C
2
2
/ 2
Tọứn thỏỳt naỡy õổồỹc goỹi laỡ tọứn thỏỳt tọỳc õọỹ ra .
Vồùi sổỷ lyù giaới nhổ vỏỷy phổồng trỗnh cỏn bũng nng lổồỹng cuớa tỏửng thổỷc coù
daỷng :
L
u
= E
o
- h
c
- h
L
- hc
2

Cỏửn nhỏỳn maỷnh rũng, khi nghión cổùu vỏỳn õóử cọng do doỡng hồi sinh ra trong
raợnh caùnh õọỹng cuớa tỏửng, ồớ muỷc naỡy chố mồùi õóử cỏỷp tồùi nhổợng tọứn thỏỳt cuớa tỏửng coù
lión quan trổỷc tióỳp tồùi doỡng chaớy trong phỏửn chuyóửn hồi cuớa tỏửng. où laỡ tọứn thỏỳt trong
daợy ọỳng phun

h
c
tọứn thỏỳt trong daợy caùnh õọỹng

h
L
vaỡ tọứn thỏỳt bồới tọỳc õọỹ ra

hc
2
.
ọỹng nng bở mỏỳt trong raợnh caùnh õọỹng seợ bióỳn thaỡnh nhióỷt vaỡ cỏửn õổồỹc lổu yù
khi dổỷng quaù trỗnh trón õọử i-s. ọỹng nng cuớa hồi khi rồỡi caùnh õọỹng cuợng bióỳn thaỡnh
nhióỷt, nóỳu khọng õổồỹc õem sổớ duỷng cho tỏửng tióỳp theo.