ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Цикл газозой турбины из "Теоретические основы теплотехники Издание 4 " В ряде отраслей промышленности приходится сжимать воздух (или другие газы) часто до очень высоких давлений. Для этой цели применяют машины-компрессоры, которые в отличие от тепловых двигателей не производят механической энергии, а потребляют ее. [c.171] Изложенное здесь теоретическое рассмотрение относится к компрессорам различной конструкции. Для простоты обратимся к поршневому компрессору. Он состоит в основном из цилиндра А с поршнем В, который совершает возвратно-поступательные движения. [c.171] На рис. 4-7 изображена теоретическая индикаторная диаграмма компрессора. [c.171] Процесс сжатия 1-2 может, происходить по изотерме а), адиабате б) или политропе в) (рис. 4-7). [c.172] При сравнении формулы (4-5) с формулой (2-46) устанавливаем, ЧТО теоретическая работа компрессора при сжатии по адиабате в к раз больше работы сжатия в адиабатном npo e e. [c.173] При сравнении формулы (4-6) с формулой (2-57) устанавливаем, что теоретическая работа компрессора при сжатии по политропе в т раз больше работы сжатия в политропном процессе. [c.173] Зная теоретическую работу компрессора на 1 кГ сжатого газа, нетрудно найти мощность двигателя, которая необходима, чтобы приводить компрессор в движение при заданной его производительности. [c.173] Формулы (4-4) —(4-6) дают отрицательные значения работы, поскольку в данном случае работа совершается над рабочим телом компрессора извне. [c.173] Выразим теоретическую работу компрессора в виде площади. Для этого нужно из суммы площадей (рис. 4-7) пл. 2-6-7-1-2 + Т1Л. 3-2-6-5-3 вычесть пл. 4-1-7-5-4. Результирующая площадь 3-2-1-4-3 измеряет абсолютное значение теоретической работы компрессора. [c.173] Таким образом, теоретическая работа компрессора, в котором сжатие производится по адиабате, определяется разностью теплосодержаний сжимаемого газа в начальном и конечном состояниях адиабатного процесса. Это обстоятельство делает очень удобным использование для решения таких задач /s-диаграммы соответствующего газа. [c.174] Иногда требуется очень высокое сжатие газа с тем условием, однако, чтобы в конечном состоянии газ имел не очень высокую температуру. Добиться этого охлаждением газа в самом цилиндре трудно, в особенности при больших размерах цилиндра. Тогда прибегают к так называемому промежуточному охлаждению газа, при котором весь процесс сжатия распределяется на два или несколько цилиндров газ переходит из одного цилиндра в другой через специальный резервуар, в котором и производится его охлаждение. Так конструируется двухступенчатый или многоступенчатый компрессор. Для многоступенчатого компрессора, в котором сжатие происходит по адиабате, процесс в /s-диаграмме изображается ломаной линией, состоящей из ряда адиабат и изобар (по которым производится охлаждение), как это показано на рис. 4-9. [c.174] Здесь 1-2, 3-4 и 5-6—процессы сжатия в отдельных ступенях 2-3 и 4-5—охлаждение газа в промежуточных холодильниках при p = onst. [c.174] Многоступенчатое сжатие в pv-дча-грамме. [c.175] Можно показать, что теоретические работы отдельных ступеней компрессоров при этом равны между собой также равны и степени сжатия в отдельных ступенях . [c.176] Работа одного из наиболее применяемых типов газовой турбины происходит так (рис. 4-11). [c.176] Преимущество газовых турбин перед поршневыми двигателями внутреннего сгорания состоит в отсутствии инерционных усилий, вызываемых возвратно-поступательным движением поршня. Эти двигателя, кроме того, позволяют в небольших по размерам агрегатах создавать большие мощности. [c.177] Препятствием к их применению в энергетике служат высокие температуры, которые не могут быть использованы при существующих конструкционных материалах. В поршневых двигателях эти высокие температуры газов действуют в течение небольшой доли цикла, в то время как здесь лопаткам турбинного колеса приходится в течение всего времени работы двигателя находиться в области высоких температур. Снижение же температуры поступающих в газовую турбину газов влечет за собой уменьшение их экономичности. [c.177] Найдем выражение термического к. п. д. цикла газотурбинной установки (так мы будем называть установку, включающую собственно газовую турбину и компрессор), в которой подвод тепла осуществляется при р = onst. Для термодинамического рассмотрения предположим процесс замкнутым и обратимым, как это мы делали уже раньше. Для упрощения рассмотрим цикл без регенерации, т. е. в отсутствие подогревателя 2 на рис. 4-11. [c.177] Вернуться к основной статье