ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Интервал давлений из "Циклы схемы и характеристики термотрансформаторов " Существенное значение в качестве определяющей характеристики имеют пределы давлений, в которых реализуется прямой и обратный . иклы. Этот диапазон целесообразно выбирать возможно более узким, так как при невысоких давлениях упрощается конструкция механизмов и аппаратов, уменьшаются затраты металла и, как правило, значительно сокращаются капитальные затраты при постройке установка становится более надежной и безопасной. Кроме того, при более низком давлении становится возможной работа ответственных деталей теплового двигателя без ущерба для прочности при более высоких температурах, что выгодно в термодинамическом отношении. [c.105] Применение в паротурбинных установках глубокого вакуума вызвано стремлением приблизить температуру рабочего тела к температуре среды и, следовательно, уменьшить внешнюю необратимость. Но само по себе применение глубокого вакуума связано с конструктивным усложнением и требует специальных, иногда довольно сложных устройств и затрат энергии на вспомогательные нужды. [c.106] Применение бинарных циклов ртуть — вода позволяет получить высокий КПД при небольшом диапазоне давлений. [c.106] Имея в виду приведенные замечания по поводу целесообразности уменьшения диапазона давлений, сопоставим два газовых цикла, изображенных на рис. 5-2. [c.106] Охлаждение рабочего тела от температуры Гмакс до температуры Гмин в цикле Карно осуществляется путем адиабатного расширения в процессе 3-4, в регенеративном же цикле понижение температуры рабочего тела от высшего уровня до низшего происходит вследствие регенеративного охлаждения в процессе 6-4. [c.107] Как это следует из рис. 5-2, при одних и тех же значениях теплового заряда в обоих циклах и при равных значениях минимального давления рмии максимальное давление рмакс для цикла Карно будет выше, чем для регенеративного цикла. [c.107] Это является одним из существенных преимуществ газового цикла с регенерацией тепла. [c.107] Снижение диапазона давлений, как будет показано ниже, не единственное преимущество применения регенерации тепла. [c.107] Рассмотренное свойство регенерации тепла, состоящее в снижении диапазона давлений, в такой же мере относится к обратным циклам, как и к прямым. [c.107] Сравнение обычного газотурбинного цикла и регенеративного цикла с циклом Карно. [c.107] Карно для обоих циклов один и тот же (цикл а-Ь-с-й-а). [c.108] Таким образом, при равных холодильных коэффициентах обратный регенеративный цикл работает в более узком диапазоне давлений, чем обычный. Это свойство регенерации особенно существенно в случае обратных газовых циклов, так как оно позволяет вновь возвратиться к использованию в холодильной технике воздуха в качестве рабочего агента. Снижение диапазона давлений в воздушном холодильном цикле имеет, кроме того, большое значение в связи с возможностью применения турбомеханизмов (турбокомпрессоров и турбодетандеров) с небольшим числом ступеней. [c.108] В некоторых случаях проблему получения механической работы удобно рассматривать с другой позиции, не используя представления о циклах. Эта позиция предполагает наличие непрерывного потока рабочего тела, доставляемого каким-либо генератором (например, котлом паросиловой установки или камерой сгорания газотурбинной установки), поток рабочего тела поступает в машину или турбину с параметрами р и отличными от параметров Ро и 1о окружающей среды. В этом случае роль тепловой машины сводится к приведению параметров потока к параметрам среды. [c.108] Состояние рабочего тела, приведенного к параметрам среды Ро, to, изображено точкой Мо в I, -диаграмме на рис. 5-4. [c.108] Будем считать, что рабочее тело с параметрами р и 1, поступая в машину, расширяется в ней адиабатно. [c.108] Возможны три случая работы машины, отвечающие трем различным соотношениям между параметрами р, t, ро и to. [c.108] В третьел случае рабочее тело, расширяясь в машине, сначала достигает температуры г о, а затем давления Ро. Состояние потока характеризуется точкой М , что отвечает условию sm Sm - Третий случай, который может быть назван работой с избыточным давлением потока, интересен тем, что при нем в принципе возможно совместное получение в машине механической энергии и холода. Действительно, рабочее тело, расширяясь до давления ро, приобретает температуру а, более низкую, чем температура окружающей среды to. Холодопроизводительность в этом случае определяется отрезком М2А. [c.109] Как правило, тепловые машины (двигатели внутреннего сгорания, газовые турбины и паросиловые установки) работают по схеме, рассмотренной во втором случае, т. е. в них поток рабочего тела при расширении достигает давления среды ро раньше, чем температуры io-В двигателях внутреннего сгорания, работающих с выхлопом газов наружу, при этом неизбежна существенная потеря, связанная с тем, что температура отходящих газов значительно выше температуры окружающей среды. Эта потеря на рис. 5-4 может быть измерена отрезком Mi . [c.109] Вернуться к основной статье