Kraftanlagen Formelsammlung

RFH-Köln
Kraftanlagen
Formelsammlung
© 2007 SAIYA.DE
Kraftanlagen Formelsammlung - II
SAIYA.DE
1 Grundlegendes
Gasgesetz: , Adiabatenexponent Luft: Dampfanteil: X = 0: Siedende Flüssigkeit 0 < X < 1: Nassdampf X = 1: trocken gesättigter Dampf X > 1: überhitzter Dampf Kritischer Punkt von Wasser: ,
Temperatur: ,
Druck: °
,
/
Dichte: mit m‘ = Masse siedende Fl. und m‘‘ = Masse trocken ges. Dampf
3 Gasturbinenanlagen
3.1 Joule-Prozess (Ideal)
•
•
•
•
T
1‐2: isentrope Kompression (Verdichter) 2‐3: isobare Wärmezufuhr (Brennkammer) 3‐4: isentrope Expansion (Turbine) 4‐1: isobare Wärmeabfuhr (Umgebung) pmax 3 pmin 2real 2is 4real 4is Eckpunkte: 1
s Verdichterverhältnis: 3.2 Joule-Prozess (Realisierung)
Gütegrad Verdichter: Gütegrad Turbine: √ Druckerhähung je Stufe: Optimale Verdichtertemperatur: und Kreisprozessarbeit: | |
|
Thermodynamischer Wirkungsgrad: Elektrischer Wirkungsgrad: |
Thermodynamischer Wirkungsgrad: Energetischer Wirkungsgrad: Innerer Wirkungsgrad: Effektiver Kupplungswirkungsgrad: Zugeführte Wärme: Abgeführte Wärme: Spez. Kreisprozessarbeit: |
| Kraftanlagen Formelsammlung - III
Zugeführte Brennstoffwärme: SAIYA.DE
Brennkammerbilanz: ,
Zugeführter Brennstoffstrom: Elektrische Leistung: Massenstrombilanz: Möglich, wenn: ,
oder: oder: Boyle‐Mariottsches Gesetz: Abgeführte Wärme: Enthalpie: 3.4 Höhenformel
,
Regenerationsgrad: Turbinenleistung: 3.3 Regeneration
Verdichterleistung: ,
,
Einfluss der geodätischen Höhe: 4 Dampfkraftanlagen
2 4 X=0 2 3 X=1 s
s Arbeit: Thermodyn. Wirkungsgrad: Speisepumpenarbeit: Ohne Speisepumpe: Mit Speisepumpe: X=1 4.1 Zwischenüberhitzung
6 6 5 Nassdampf 1‐2: isentrope Entspannung (Turbine) 2‐3: isotherme/isobare Wärmeabfuhr (Kondensator) k 3‐4: isentrope Druckerhöhung (Speisewasserpumpe) 5 4 4‐5: Wärmezufuhr (Speisewasservorwärmer, Dampfkessel) 5‐6: Verdampfung (Verdampfer, Dampfkessel) X=0 3
6‐1: Überhitzung (Überhitzer, Dampfkessel) 1
k 1
flüssig •
•
•
•
•
•
T h
überhitzt X darf 0,85 nicht unterschreiten, sonst ZÜ nötig! 4.1 Dampfkesselwärmeströme
Ü Vorwärmer: Überhitzer: Thermodynamischer Wirkungsgrad: Ohne Speisepumpe: Mit Speisepumpe: Innerer Wirkungsgrad: Dampferzeuger: Temperatur: Ü Ü
Gesamt: Ü
4.2 Vorwärmstufen
Erwärmung Speisewasser = Abkühlung Anzapfdampf Gesamtwirkungsgrad: 2. Stufe (von 2): 1. Stufe (von 2): Kraftanlagen Formelsammlung - IV
SAIYA.DE
4.3 Sonstiges
Leistung: Thermodynamischer Wirkungsgrad CRP: Ü
Realer thermodyn. Wirkungsgrad: Spez. Dampfbedarf: ,
,
,
5 GuD-Kraftwerke
El. Leistung der Gasturbine: Δ Zugeführe Wärme Dampfkraftanlage: Anlagenwirkungsgrade: Wärmebilanz: ,
Gesamtwirkungsgrad: Abgasmassestrom: ,
,
7 Wärmeübertrager
Temperaturverlauf: 7.1 Allgemein
Wärmewiderstand: Mehrschichtig: Δ Ebene Wand: Temperaturverlauf in einer Wand: (x läuft von wi nach wa) 7.4 Konvektion
Wärmestrom: Wärmeabgabe: 7.2 Mehrschichtige Wand
Nusselt‐Zahl: Reynold: Prandtl: Grashof: Wärmestrom: Rayleigh: = senkrechte Länge (Höhe, Durchmesser) oder kleinere Seitenkante, bzw. Spaltenbreite Wärmewiderstand: Reihenschaltung, s: 7.5 Strömungen
Allgmein: Δ
Δ Parallelschaltung, p: Einfachfenster: Logarithmische Temperaturdifferenz: Wärme: Δ Wärmedurchgang: Wärmestrom: Heizfläche von z Rohren: 7.3 Zylinderwand
Wärmewiderstand: Indizes: Medien fließen immer von 1 nach 2! Enthalpiedifferenz: Kreuzstrom: Kreuzstrom: (Diagramm) Kraftanlagen Formelsammlung - V
SAIYA.DE
Hinweise und Impressum:
Zusammengestellt von: M. Kringels (www.saiya.de)
Scriptbasis:
Kraftanlagen und Energietechnik für Studierende im Fachbereich Allgemeiner
Maschinenbau (einsemestrige Vorlesung von Prof. Dr.-Ing. M. Seidel) 2007
Version:
1.0.0
Datum:
08.06.2007
!
Fehler, Kritik & Hinweise bitte nicht für sich behalten,
sondern per Mail an [email protected] melden, damit
diese Fehler korrigiert werden können. Danke.