Kondenzációs erőműben m’ = 160 kg/s tápvízáramot T be = 90 °C-ról T ki = 120 °C hőmérsékletre kell felmelegíteni ψ = 0,8 kihasználási tényezővel rendelkező előmelegítőben. Határozzuk meg a keverő előmelegítőben fellépő irreverzibilis entrópianövekedést! 2.1. példa

Részáramkörű gőzhűtőkkel rendelkező tápvízelőmelegítő rendszer után p = 220 bar nyomáson m’ 1 = 150 kg/s vízáram hőmérséklete T 1 = 240 °C (h 1 = 1040,8 kJ/kg, s 1 = 2,6640 kJ/kg/K), m’ 2 = 50 kg/s vízáram hőmérséklete T 2 = 350 °C (h 2 = 1638,4 kJ/kg, s 2 = 3,7114 kJ/kg/K). A két vízáram összekeveredése mekkora irreverzibilis entrópianövekedést okoz? 2.2. példa

Újrahevítés során p u = 44 bar nyomású és T u = 540 °C hőmérsékletű gőz nyomása p u * = 40 bar értékre csökken. Mennyi lesz a fojtás okozta irreverzibilis entrópianövekedés? 2.3. példa

Felületi tápvízelőmelegítőben a fűtőgőz nyomása P a = 40 bar, mennyisége m’ = 10 kg/s. A fűtőgőz csapadékát visszavezetjük p b = 18 bar nyomású előmelegítőbe. A fojtás során a csapadék milyen részaránya gőzölög ki, és mekkora irreverzibilis entrópiaáram-növekedés lép fel? 2.4. példa

Gőzközegű erőművek 3. témakör

Reverzibilis kondenzációs gőzkörfolyamat kezdő jellemzői p 1 = 170 bar és T 1 = 540 °C, kondenzátornyomása p 2 = 0,04 bar. Határozzuk meg a reverzibilis gőzkörfolyamat hatásfokát a szivattyú figyelembe vételével és elhanyagolásával! 3.1. példa

Az előző (3.1.) példa szerinti kondenzációs gőzkörfolyamat esetén a turbinafokozat irreverzibilis hatásfoka  irr = 0,8; a mechanikai hatásfok  mT = 0,99. Határozzuk meg a kondenzációs gőzturbina hatásfokát, a valóságos expanzió végpontját és a gőzkörfolyamat hatásfokát! 3.2. példa

Atomerőmű reverzibilis telített kondenzációs gőzkörfolyamatának kezdő nyomása p 1 = 44 bar, a kondenzátor nyomása p 2 = 0,06 bar, a reverzibilis tápvízelőmelegítés véghőmérséklete T u = 133,54 °C. Mennyi a körfolyamat hatásfoka? 3.3. példa

Reverzibilis ellennyomású gőzkörfolyamat kezdő jellemzői p 1 = 130 bar és T 1 = 550 °C, a hőkiadás nyomása p ell = 1 bar. Határozzuk meg a fajlagos ellennyomású villamosenergia-termelés értékét a szivattyú figyelembevételével és elhanyagolásával! 3.4. példa

Az előző példában szereplő ellennyomású gőzkörfolyamat esetén legyen a turbinafokozat irreverzibilis hatásfoka  irr = 0,8; mechanikai hatásfoka  mT = 0,99. Határozzuk meg az ellennyomású gőzturbina hatásfokát, a valóságos expanzió végpontját és a fajlagos ellennyomású villamosenergia-termelés értékét! 3.5. példa

Gázturbinák 4. témakör

Egy földgáztüzelésű gázturbinás erőműegység jellemzői a következők: m’ L = 489,95 kg/s, m’ ü = 9,13 kg/s, m’ FG = 499,08 kg/s. A földgáz fűtőértéke H ü = kJ/kg, a kompresszor és a gázturbina együttes mechanikai hatásfoka  mGT = 0,99, az égőtér hatásfoka  H = 0,999. Mekkora az erőműegység villamos teljesítménye és hatásfoka? 4.1. példa p, barT, °Ch, kJ/kg ,5 21, ,0 30, ,4 410,37319,42828,2 ü ,3

Mekkora az előző példában szereplő kompresszor fokozati és eredő irreverzibilis hatásfoka? 4.2. példa p, barT, Kh, kJ/kgS, kJ/(kgK) 30,99288,152515,47, ,37551,952785,47, ,37592,552828,27,8031

Mekkora az előző példában szereplő gázturbina fokozati és eredő irreverzibilis hatásfoka? 4.3. példa p, barT, Kh, kJ/kgS, kJ/(kgK) ,153633,58, ,01720,752978,98, ,01788,153055,08,8005

Atomenergetika, reaktortechnika 5. témakör

Határozzuk meg az U (Z=92, N=143) és a Mo ill. La izotópok tömeghiányát ill. fajlagos kötési energiáját! 5.1. példa 1u = 1, · kg 1u  931 MeV 1eV = 1,6021 · J m p = 1, u m n = 1, u m e = 0, u M U235 = 235,044 u M Mo95 = 94,906 u M La139 = 138,906 u

Határozzuk meg egyetlen U mag hasadása során felszabaduló energiát az hasadási folyamat esetén! Az U magtömegének milyen aránya alakul át energiává? 5.2. példa 1u = 1, · kg 1u  931 MeV 1eV = 1,6021 · J m p = 1, u m n = 1, u m e = 0, u M U235 = 235,044 u M Mo95 = 94,906 u M La139 = 138,906 u

Határozzuk meg egy g U hasadásakor felszabaduló (fajlagos) energia értékét! (J/g -ban, majd MWd/g -ban is.) 5.3. példa 1u = 1, · kg 1u  931 MeV 1eV = 1,6021 · J m p = 1, u m n = 1, u m e = 0, u M U235 = 235,044 u M Mo95 = 94,906 u M La139 = 138,906 u

Egy atomreaktor hőteljesítménye 1375 MW, évi kihasználási időtartama  = 7000 h. Határozzuk meg a maghasadás sebességét, és azt, hogy mennyi lenne az üzemanyagfogyás, ha a teljes felszabaduló energia hasznosítható lenne! 5.4. példa