ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Глаза шестнадцатая. Циклы холодильных машин из "Техническая термодинамика Издание 2 " Если с - 0 и велико по абсолютной величине (15-47), то пар в конце расширения окажется чересчур влажным. Наиболее выгодный вид верхней пограничной кривой с учетом отклонения реального процесса расширения от адиабаты вправо соответствует небольшому отрицательному значению с (фиг. 15-48). Нри этом, с одной стороны, влажность в конце расширения невелика, а с другой стороны, весь процесс отвода тепла происходит в области влажного пара. [c.309] Характер нижней пограничной кривой рабочего вещества или величина теплоемкости в жидком состоянии s имеет также существенное значение. При б ольшой величине или при пологой нижней пограничной кривой тепло, затрачиваемое на подогрев жидкости от наинизшей температуры до температуры кипения, может оказать существенное влияние на среднюю температуру подвода тепла в цикле в рторону уменьшения ее. [c.309] Чем больше отношение тепла, затрачиваемого на подогрев жидкости, к теплоте испарения, тем, очевидно, ниже средняя температура подвода тепла, тем меньше термический к. п. д, цикла. [c.309] Вода имеет весьма большую величину теплоемкости в жидком состоянии, вследствие чего тепло, затрачиваемое на подогрев водьи, существенно влияет на среднюю температуру подвода тепла, уменьшая ее. Это отрицательное свойство водьи в паросиловых циклах компенсируют применением регенерации. [c.309] Однако осуществление регенарацЕП сильно усложняет установку и, кроме того, не полностью устраняет потери за счет необратимости. [c.309] Наряду с перечисленными требованиями нужно также, чтобы рабочее вещество было достаточно распространенным, недорогим, неядовитым, не оказывало бы корродирующего действия на металлы, было бы химически стойким при высоких температурах и т. п. [c.309] Все эти требования трудно выполнимы до насто ящего времени не найдено вещества, которое полностью удовлетворяло бы этим требованиям. [c.309] Анализ многочисленных реальных веществ показал, что трудности возникают уже при попытке найти вещество, удовлетворяющее основному требованию — высокой критической температуре и приемлемым значениям давления насыщенных паров при крайних температурах цикла. [c.309] Либо вещество, как, например, ртуть, имеет невысокое давление при максимальной температуре цикла 550— 600° С, но настолько малое давление при температуре 25° С, что практически использовать его невозможно. Либо вещество имеет не слишком низкие давления насыщения при температуре около 25° С, НО зато давления, соответствующие температуре 550—600° С, при этом оказываются Недопустимо высокими. [c.309] Отсутствие вещества, которое удовлетворяло бы одновременно всем основным требованиям, предъявляемым к рабочему веществу паросиловых установок, вызвало мысль о применении в одной установке двух рабочих тел, каждого в определенном интервале температур, по отношению к которым давление насыщенных паров этого вещества наиболее приемлемо. [c.309] Циклы с двумя рабочими телами получили название бинарных циклов. На практике осуществлены пока только ртутно-водяные бинарные установки. [c.310] Схема бинарной установки приведена на фиг. 15-50. [c.310] Ввиду необходимости иметь в конденсаторе-испарителе для интенсивного теплообмена некоторый перепад температур (порядка 10° С) насыщенный водяной пар в конденсаторе-испарителе образуется при температуре 240— 220° С, что соответствует давлению около 30 ата. [c.310] Начальное давление как ртутного, так и водяного пара в бинарном цикле сравнительно невелико, а разрежение в конденсаторе имеет ту же величину, что и в обычных пароводяных установках. [c.310] Так как средняя температура подвода тепла в процессе перегрева водяного пара ниже, чем средняя температура подвода тепла в ртутном цикле, то перегрев водяного пара несколько снижает термический к. п. д, всего бинарного цикла в целом. По этим же соображениям всякий непосредственный подвод тепла в нижней ступени, минуя верхнюю, приводит к уменьшению термического к. п. д. цикла и поэтому нежелателен. [c.310] В бинарном цикле количества ртутного и водяного пара неодинаковы поэтому При изображении этого цикла на Г5-диаграмме (фиг. 15-51), нижнюю ступень цикла строят для 1 кг водяного пара, а верхнюю — для т кг ртутного пара и притом так, чтобы процесс адиабатического расширения ртути проходил над точкой, соответствующей состоянию сухого насыщенного водяного пара. Площадь верхней ступени цикла численно равна работе, производимой т кг ртути, а нижней — работе 1 кг водяного пара. [c.311] Для использования низких арктических температур, при которых вода имеет слишком малое конечное давление, возможно, кроме надстройки над пароводяным циклом верхней ступени ртутного цикла, применение нижней ступени с низкокипящими веществами. [c.311] Из сказанного в этом и предшествующем параграфе должно быть ясно, что,- используя наиболее подходящие рабочие вещества или применяя бинарные циклы, можно значительно повысить экономичность паросиловой установки и приблизить термический к. п. д. цикла к к. п. д. цикла Карно в том же интервале температур. [c.311] Степень этого приближения зависит от термодинамических свойств используемых рабочих веществ и типа цикла. [c.311] Таким образом, в то время как термический к. п. д. обратимого цикла Карно не зависит от рабочего вещества и определяется только начальной и конечной температурами цикла, термический к. п. д. паросиловых циклов зависит от термодинамических свойств рабочих веществ. [c.311] Вернуться к основной статье