Exam text content

 

 

Tampereen Teknillinen Yliopisto, Kemian ja Biotekniikan Laitos 16.12.2016
KEB — 40000 Energiatekniikan perusteet

Kurssin vastuuhenkilö: Henrik Tolvanen

Tentti 16.12.2016 s4 klo 9-12

Teoriaosaan vastataan ilman mitään materiaalia, aikaa teoriaosan kirjoittamiseen maksimissaan 1 tunti.
Teoriaosan saa vaihtaa laskentaosaan 30 min jälkeen. Laskentaosassa saa olla oma materiaali mukana.

Laskuosassa saa käyttää graafista laskinta. Mikäli opiskelijalla on oikeus lisäaikaan, saa hän päättää itse

 

kummassa osiossa sen käyttää.

Laskentaosa

1. Laske oheisen höyryvoimalan kokonaishyötysuhde, välioton osuus kokonaismassavirrasta ja
lauhdutusveden massavirta. Määritä lisäksi höyryn loppukosteus. Tuorehöyryn tila on 530*C ja 120
bar. Turbiinin isentrooppihyötysuhde on 0,85 ja lauduttimen asteisuus on 4 K. Pumppujen
isentrooppihyötysuhteet ovat 1. Välioton paine on 3 bar. Laitoksen polttoaineteho on 100 MW.

Omakäyttöhyötysuhde = 0,95
Generaattorihyötysuhde = 0,98
Kattilahyötysuhde = 0,90

 

 

 

 

(25)

2. Diesel-moottorin sylinterissä on ilmaa tilassa 1,043 bar ja 285 K. Sylinterin halkaisija on 0,11 m ja
korkeus 0,15 m. Puristussuhde € on 18. Laske männän tekemä puristustyö sen liikkuessa yhden
iskunpituuden ylöspäin sylinterissä.

(15)

3. Höyrykattilan polttoaineteho on 100 MW. Laske kuinka paljon kivihiiltä tarvitaan, polton ilmantarve
ja syntyvän savukaasun määrä. Hiilen kosteuspitoisuus on 35 % ja kuiva-aineen koostumus on 58 %
hiiltä, 6 % vetyä, 30 % happea, 2 % typpeä, 1,5 % rikkiä ja loput tuhkaa. Palamisen ilmakerroin on
1,3. Palamisilman lämpötila on 15*C ja suhteellinen kosteus 0,7.

(20)
 

 

 

 

        
 
        
       
           
     
 
      
          
         

           

 

IA Zi
NIVA JIIT
IAN TIJILTT
JAA ON
PNI IIN
VIISI TIITII
JII N
GJjJ< MI JN.
GI VALIIIT 17
IGAINISTI NN

FT
JS
JETIT! JI AS 17: Lasi ss00 &
IJISITIINÄ TP IITIN JSA S
LI 2
Ra

 

 

 

J Pat A 77
KIVEÄ 10007

L]
L
ka

    
   
 

III NV 1 INIT E
ITI ILTI N TT 0=La. Jt
(G]%AA%AIII LIMIT IN. 4
X AJAKII KE III T III KIT Jo
TI

EZ LII
A.

  

3200

EII AI
(A

  

  

77
JIOINILTI PILE:
K N

L (25

VILIMIT JII

ITTE JII IT a JY
GA AA.

3100

 

 

  
  

 

 

 

 

  

  

 

 

   
    
     
 
      

 

3000 L, S
III IIN! 7 4 Zm O
% TI JAT A X. KÄLLI TEI VILLIT laan X
: KOSTIA IA TELI
mA JÄLN
z PPGJII OILI Aak. ZZ. TILL ITTILI 7777 xsrta] 20
- JÄ TI LI STA OL kuka ahma TMS AN
= LGA PAT: KEL
3 rt TPITI TILI = j| 2400,05
g g S
= "an o"
2 2700
5 s
2600 [ E
A
sat
2500
Et

 
  

.| ENTHALPY-ENTROPY DIAGRAM
STEAM
MW HAYWO0D & 4. M. MATTHEVMAN

Pionea rom ma vouaona 0) 100 1967 1FCFomakavon
nd pussaa
Toermoovaame Taäkes m SI [metne) Uta A W Hayao
Aihe Unrversy rosa, Camordge

1962

i
1
N
3
3
SPECIFIC ENTHALPY. kJ/kg

 

ooe ——-| 1900

 

 
 

Marra

 

 

 

 

 

 

Veden h.s- piirros

 

Oden maimua

Entropia k3/kot

 

     

79

     

Ey SUU 4 IEI STTIS 9 01 POMN kor

0 130 2140 150.160 170 180 190 200t

   

= 110512

   

50 100.
A

  

           

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7
i
i
5
iästään 320513305. 340 380 360 370 >IKET 3
E 5235 v E
Fisiessä E
oat asR
85hatt i
FantRSa.. E
nestnä Hn
ps0EES
: Jaäestis ää
mtisss. mio
3i8stätä
5 1si kentta
krs 2iä na
aiömvae" -
e HS 1
ssi vealka
ksi Ja
Eiantesx kala
mätonäsi pyr
Esiäiöt ett
HE55a Ke
a]
3 v
Seis e55
25 ars
isyäiä
ms
Sinna
a kei
EL ka en A