ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Паросиловая установка, работающая по циклу Карно из "Основы теории тепловых процессов и машин Часть 2 Издание 3 " На рис. 11.3 показана индикаторная диаграмма цикла паросиловой установки, работающей по циклу Карно. Вода при давлении pi и температуре tal поступает в паровой котел (точка 0). Степень сухости пара в точке О равна X = 0. Точка О находится на пограничной кривой жидкости. В процессе 0-1 при постоянном давлении pi = idem (изобарный процесс) к воде подводится энергия в тепловой форме. Линия 0-1 представляет собой и изобару, и изотерму. В точке 1 изобарно-изотермический процесс подвода тепловой энергии заканчивается, когда пар становится сухим насыщенным. Степень сухости пара в точке 1 равна ж = 1. Точка 1 находится на пограничной кривой пара. Таким образом, процесс 0-1 подвода тепловой энергии является изотермическим, как и в цикле Карно. [c.230] После паровой машины пар поступает в конденсатор (точка 2). В конденсаторе происходит отвод энергии 2 от рабочего тела (охлаждение) при постоянном давлении р2 = idem (изобарный процесс 2-3). Изобара 2-3 одновременно является и изотермой при температуре кипения жидкости t,2, соответствующей давлению рг = idem. При охлаждении удельный объем водяного пара уменьшается. В точке 3 изобарно-изотермический процесс отвода тепловой энергии от рабочего тела заканчивается. Точка 3 (окончание процесса) выбирается таким образом, чтобы в процессе адиабатического сжатия влажного пара процесс заканчивался в точке О, соответствующей начальному состоянию рабочего тела в цикле. [c.230] Таким образом, показанный на рис. 11.3 цикл 0-1-2-S-0 состоит из двух изотерм 0-1 и 2-3) и двух адиабат 1-2 и 3-0). [c.230] На рис. 11.3 видно, что точка 3 расположена в области влажного насыщенного пара. Это означает, что в процессе 2-3 происходит не полная конденсация водяного пара, поступающего в конденсатор из тепловой машины. Следовательно, в конденсаторе (КН) (рис. 11.1) образуется смесь пара и жидкости (воды). По выходе из конденсатора эта смесь направляется в компрессор, где в результате повышения давления от Р2Д0 pi повышается также температура от ts2 до isi, и рабочее тело возвращается в исходное состояние (точка 0). На рис. 11.4 показана тепловая (энтропийная) диаграмма протекания паросилового цикла Карно. [c.231] Для осуществления цикла Карно в паросиловой установке необходимо соблюдать одно условие весь цикл должен совершаться в области насыщенного пара (нельзя выходить вправо за линию ж = 1). Область, расположенная правее линии ж = 1, является областью перегретого пара. Если в области перегретого пара (правее линии ж = 1) подводить тепловую энергию к рабочему телу при постоянном давлении (pi = idem), то температура рабочего тела будет повышаться. Такой процесс будет изобарным, но не изотермическим, как должно быть в цикле Карно. Такой цикл не будет удовлетворять условиям протекания цикла Карно. [c.231] Из уравнений (11.7) и (11.8) видно, что удельный расход пара в паросиловом цикле, осуществляемому по циклу Карно при неизменных температурах Тх и Гг, зависит только от паросодержания Хх- Чем больше паросодержание Хх, тем большую удельную работу гю совершает пар в паровой машине 1фи данных условиях, и тем меньший удельный расход пара (Но- Наибольшие значения удельной работы ги и наименьшие значения удельного ргисхода пара ( о будут иметь место при х = 1. [c.232] Пусть сухой насыщенный пар давлением 1 МПа должен совершить цикл Карно в идеальной паросиловой установке. Требуется определить удельную работу пара в цикле и термический КПД, если давление в конденсаторе равно 10 кПа. [c.232] При осуществлении цикла Карно в паросиловой установке максимальную температуру влажного пара нельзя выбирать сколь угодно, так как верхний предел ограничен значением Тх = 374°С (точка К рис. 11.3). По мере приближения к критической точке К (рис. 11.3) длина изобарноизотермического участка 0-1 уменьшается, а в точке К он вовсе исчезает. [c.233] Чем выше температура рабочего тела в цикле, тем больший КПД этого цикла. Но поднять температуру рабочего тела выше 340...350°С в паросиловой установке, работающей по циклу Карно, не представляется возможным, что ограничивает КПД такой установки. [c.233] Хотя термический КПД паросиловой установки, работающей по циклу Карно, относительно большой, с учетом условий работы теплосилового оборудования он практической реализации почти не получил. Это обусловлено тем, что при работе на влажном паре, который представляет собой поток сухого насыщенного пара со взвешенными в нем капельками воды, условия работы проточных частей паровых турбин (поршневых паровых машин) и компрессоров оказываются тяжелыми, течение оказывается газодинамически несовершенным и внутренний относительный КПД г/о этих машин снижается. [c.233] Важно и то, что компрессор для сжатия влажного пара с малыми давлениями и больпгами удельными объемами представляет собой весьма громоздкое сооружение, не удобное для эксплуатации. При этом на привод компрессора затрачивается большая энергия. Почти 55% получаемой в паросиловом цикле механической энергии обратно тратится на привод компрессора. [c.234] Вернуться к основной статье