ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Цикл с вторичным (промежуточным) перегревом пара из "Теоретические основы теплотехники " Прежде чем приступить к изучению циклов изменения состояния рабочего тела, представим паросиловую установку в принятых условных обозначениях и рассмотрим ее несколько более подробно, чем это было сделано во введении к этой книге. Схема установки представлена на рис. [c.170] Как мы увидим в дальнейшем, экономически выгодно осуществлять расширение рабочего тела до практически возможного минимального давления. Для того чтобы добиться этого, поступают следующим образом. [c.171] К выходной части двигателя присоединяется особый аппарат — конденсатор F, в котором поддерживается низкое давление в паровых машинах — около 0,1—0,15 бар и в паровых турбинах 0,03—0,05 бар. Таким образом, расширение рабочего тела в двигателе происходит до давления в конденсаторе, значительно более низкого, чем атмосферное. В конденсаторе пар конденсируется, что достигается отнятием от пара тепла (скрытой теплоты парообразования). Большей частью применяются так называемые поверхностные конденсаторы. Процесс отнятия тепла от пара происходит в них таким образом. Из какого-либо водоема — реки или озера — циркуляционным насосом К вода подается в трубки, размещенные внутри конденсатора пар от двигателя поступает в межтрубное пространство конденсатора проходящая по трубкам вода отнимает от пара тепло, конденсируя пар получившаяся из пара вода — конденсат — стекает в нижнюю часть конденсатора, а охлаждающая (циркуляционная) вода выбрасывается обратно в реку. Скопив-щийся конденсат засасывается конденсатным насосом G и направляется в питательный бак. [c.171] Так как нас интересуют лишь процессы изменения состояния рабочего тела, схему можно несколько упростить, выбросив питательный бак, в котором никакого изменения состояния рабочего тела не происходит, а оба насоса — кон-денсатный и питательный — соединить в один. Изменение состояния циркуляционной воды, как не относящееся к рабочему телу, также можно не рассматривать. Тогда схема установки упростится и примет вид, представленный на рис. 4-15. Буквы здесь относятся к тем же агрегатам, что и на рис. 4-14. [c.171] Пусть (рис. 4-16) точка 3 характеризует состояние конденсата в конденсаторе. Так как это состояние является результатом превращения пара в воду при постоянном давлении, а следовательно, для насыщенного пара и при постоянной температуре, конденсат в точке 3 имеет температуру насыщения, соответствующую давлению пара в конденсаторе. Поэтому точка Улежит на нижней пограничной кривой. [c.172] Объем рабочего тела в точке 3 очень мал по сравнению с объемом водяного пара, и поэтому им часто, в особенности при расчете установок, работающих на паре невысокого давления, пренебрегают, считая его равным нулю. [c.173] В этом случае точка 3 находится на оси ординат и цикл изменения состояния рабочего тела изобразится так, как это показано на рис. 4-17. [c.173] Изобразим тот же цикл изменения состояния рабочего тела в Тх-диаграмме. Начальное состояние рабочего тела (конденсата) изобразится точкой 3 (рис. [c.173] На современных атомных электрических станциях, в которых источником тепла служит ядерный реактор с водой под давлением, получают почти сухой насыщенный водяной пар. На этих электростанциях используются турбины насыщенного пара. Паросиловой цикл такой установки показан на рис. 4-17, но 1-2 выходит из точки 6. [c.174] Описанный здесь цикл простейшей паросиловой установки иногда называют циклом Ренкина. [c.174] Рассмотрим работу 1 кг пара в этом цикле. Для этого используем ри-диаграмму, приняв упрощения, сделанные на рис. 4-17. [c.174] Рассмотрим теперь количества тепла, которыми в цикле рабочее тело обменивается с источниками тепла. Для этого обратимся к Ts-диаграмме (рис. 4-18). [c.175] Подвод тепла в процессе парообразования происходит при Pi = onst (давление в котле), и поэтому количество подведенного к рабочему телу тепла определится как разность энтальпий пара в состояниях, характеризуемых точками 3 и I. [c.175] Энтальпия воды при параметрах точки 3 измеряется площадью 0-3-8-9-0] ее следует обозначить и, так как в рассматриваемом состоянии рабочее тело представляет собой кипящую жидкость при давлении в конденсаторе, соответствующем точке 2 при этом надо иметь в виду, что повышение давления в точке 3 от давления пара в конденсаторе до того давления, которое он имеет в котле, почти не изменило его температуры, а следовательно, и энтальпии (изменением энтальпии воды в зависимости от изменения давления в установках с не очень высоким давлением пара обычно пренебрегают). [c.175] Работа насоса в ру-диаграмме. [c.175] В конденсаторе процесс также происходит при == = onst, так что и здесь количество тепла, переданное холодному источнику, определится как разность энтальпий, при вычислении которой надо исходить из следующего. [c.175] Таким образом, полезное тепло в Ts-диаграмме изображается в виде площади диаграммы цикла и измеряется разностью энтальпий в начальном и конечном состояниях пара в адиабатном процессе расширения. [c.176] Эта формула применима к установкам, использующим пар невысоких давлений, когда работой насоса можно пренебречь. В других случаях учитывают работу насоса по формуле (4-12 ). [c.176] переводной коэффициент составляет 5 = 3,6х х10 дж1квт-ч. Умножив полученное по формуле (4-16) значение на этот переводной коэффициент, получают расход пара, выраженный в кг кет ч. [c.177] Вернуться к основной статье