ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Идеальный цикл со сгоранием при постоянном объеме из "Техническая термодинамика и тепловые двигатели " Идеальный цикл этой установки в pv- я Гх-диаграммах приведен на рис. 1.65. Линия 1—2 изображает процесс изоэнтропного сжатия идеального газа, соответствующий процессу в компрессоре. Линия 2—3 изображает изохорный процесс подвода тепла к газу в камере сгорания. Процесс изоэнтропного расширения газа в турбине изображается линией 3—4. Процесс изобарного отвода тепла от идеального газа, заменяющий процесс отдачи тепла отработавшими газами атмосферному воздуху, изображается линией 4—1. Конструктивно установки со сгоранием при v = onst сложнее установок со сгоранием при р — onst, поэтому последние получили наибольшее распространение. [c.118] Энтальпия 0 пара, поступающего в турбину, определяется начальным давлением пара ро и его температурой При заданном начальном состоянии пара энтальпия отработавшего пара определяется его давлением р . Энтальпия 2 и удельный объем V2 конденсата определяются давлением конденсата Рз. [c.120] Таким образом, термический к. п. д. цикла Ренкина зависит от р , и Рз. Для определения значения у, широко используется гх-диаграмма. По начальным параметрам ро и наносится в диаграмме точка О, характеризующая состояние пара при входе в турбину, и определяется энтальпия г о (рис. 1.69). От точки О проводится вертикальная линия до пересечения с изобарой Рз в точке 2, и определяется энтальпия tj в конце изоэнтропного расширения пара в турбине. Энтальпия 2 и удельный объем u2 конденсата определяются по табл. 1—4 приложения П как энтальпия и удельный объем кипящей воды при давлении р . По найденным значениям /о, 2, 2 и V2 вычисляется г, по формуле (1.232). [c.120] Влияние одного из параметров р , tf, и Рг на к. п. д. цикла Ренкина выявляется путем серии расчетов при неизменных значениях двух других параметров. Рассчитанные подобным образом зависимости даны на рис. 1.70 и 1.71. Из рис. 1.70 видно, что t]i растет с повышением ро, причем наиболее значительный рост происходит до ро 88,2 бар (90 кгс/см ). Затем этот рост несколько замедляется. Из этого же рисунка видно, что % при неизменных ро и Рз растет с увеличением начальной температуры Iq и тем интенсивнее, чем выше начальное давление пара. [c.120] Влияние конечного давления (противодавле- , /2 ния) на 1], при неизменных ро и /о (90 кгс/см и 500 С) показано на рис. 1.71, откуда видно, QJg что уменьшение р вызывает значительное увеличение Т1 , объясняемое уменьшением темпера-туры отработавшего пара, т. е. температуры, при которой производится отвод тепла в цикле. [c.121] Повышение начального давления пара при неизменной его температуре и определенном конечном давлении уменьшает степень сухости пара в конце расширения в турбине, т. е. увеличивает его конечную влажность. При переходе от давления ро к давлению ро при постоянной температуре о (см. рис. 1.69) степень сухости пара в конце изоэнтропного его расширения до давления р2 уменьшается от значения в точке 2 до значения в точке 2. [c.122] Между тем уменьшение степени сухости пара ниже определенного предела для паровых турбин недопустимо, так как происходит износ (эрозия) лопаток и, кроме того, ухудшается к. п. д. турбины. В силу этого допустимая степень влажности пара для последних ступеней турбин составляет 12—14% (степень сухости 88—86%). [c.122] Повышение начального давления при условии сохранения конечной влажности в допустимых пределах возможно при одновременном повышении начальной температуры пара. Так, повышение давления от ро до ро (см. рис. 1.69) с одновременным повышением температуры от до не изменяет конечную влажность пара. Однако повышение начальной температуры может производиться лишь до некоторого предела, обусловленного жаропрочностью металла оборудования. [c.122] При ограниченных значениях начальной температуры повышение начального давления с целью увеличения к. п. д. паротурбинных установок возможно вместе с принятием специальной меры к сохранению конечной влажности в допустимых границах. Такой мерой является промежуточный, или вторичный, перегрев пара. [c.122] Применение промежуточного перегрева не только исключает работу турбины в области недопустимой влажности, но и повышает примерно на 3— 6% термический к. п. д. цикла паротурбинной установки вследствие повышения средней температуры подвода тепла. [c.123] Введение еще одного промежуточного перегрева, т. е. двукратный промежуточный перегрев, еще больше повышает экономичность. В Советском Союзе имеется ряд станций с различными схемами промежуточного перегрева. [c.124] Многие отрасли промышленности (химическая, текстильная, бумажная, пищевая и др.) нуждаются в паре давлением 3—21 бар для производственных целей. Кроме того, предприятия этих отраслей промышленности, так же как коммунальные предприятия и жилые дома, нуждаются в горячей воде температурой 60—80° С для бытовых целей и паре давлением 0,5—2,5 бар или горячей воде температурой 70—100° С для отопительных целей. Такие предприятия нуждаются также в электроэнергии. [c.124] Для удовлетворения нужд потребителей в паре, горячей воде и электроэнергии можно применить два способа. [c.124] Паротурбинные установки — тепловые электрические станции, служащие для раздельной выработки электроэнергии и тепла (пара, горячей воды) или только электроэнергии, называются конденсационными станциями. Если станции вырабатывают только электроэнергию, то тепло потребителям дают специально сооружаемые котельные. [c.124] Паротурбинные установки — тепловые станции, служащие для комбинированной выработки электроэнергии и тепла, называются теплофикационными станциями или теплоэлектроцентралями (ТЭЦ). [c.124] На конденсационных станциях подавляющая часть тепла отработавшего пара отдается в конденсаторах охлаждающей воде, которая затем выбрасывается, так как ввиду низкой температуры не может быть использована. [c.124] На рис. 1.75 представлена одна из схем теплофикационных установок. Водяной пар, образующийся в котле /, перегревается в перегревателе 2 и поступает в турбину После расширения в турбине пар поступает к тепловым потребителям 4, отдает им тепло и конденсируется. Конденсат насосом 5 перекачивается в котел, где подогревается до кипения и испаряется. [c.125] Поскольку всегда % 1, то дЧ д, т. е. в цикле теплофикационной установки имеется выигрыш в подводе тепла, что подтверждает изложенное выше. [c.125] Поэтому в качестве важной характеристики теплофикационных установок рассматривается отношение =// 72. представляющее собой удельную выработку механической энергии на базе теплового потребления. Чем больше С, тем больше при данном 7а количество выработанной механической энергии, тем выше эффективность теплофикационной установки. [c.126] Отсюда видно, что для повышения эффективности теплофикации наряду с повышением С следует стремиться к увеличению — количества тепла, отдаваемого потребителю. [c.126] Вернуться к основной статье