ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Требования к рабочим телам паротурбинных установок из "Паротурбинные установки с органическими рабочими телами " Сначала сформулируем требования к термодинамическим свойствам рабочих тел, оказывающим определяющее влияние на термический КПД прямого цикла г . [c.6] ПИЯ работа прямого цикла количественно хяряктеризуется площадью диаграммы, ограниченной этим циклом. Эта площадь называется рабочей площадью цикла. [c.7] Используем это положение для определения требований к термодинамическим свойствам рабочего тела. Для этого рабочую площадь цикла /—2—3—5—6—1 представим в виде суммы трех площадей 1—2—11—1, И—2—3—4—11 и 4—3—5—6—4. Первая из них соответствует циклу с подводом теплоты в процессе нагрева воды от температуры конденсации до температуры насыщения при верхнем давлении цикла 1—2—3—5—6—1 Т , вторая — циклу с подводом теплоты в процессе испарения жидкости 2—3 и третья — в процессе перегрева пара 3—5. Очевидно, что термические КПД этих циклов возрастают от первого к третьему, т. е. [c.7] Рассмотрим теплотехнические свойства рабочих тел. Для улучшения теплогидравлических характеристик и снижения габаритных размеров теплообменного оборудования рабочее тело должно иметь высокую теплопроводность и малую вязкость. [c.8] Другой важной термодинамической и теплотехнической характеристикой рабочего тела является наклон пограничной кривой его пара на Г — 5 диаграмме. Энтропия насыщенного пара равна s = s + г IT, а ее изменение ds /dT = (1/Т) ( + dr/dT — r/T). Производная dr/dT для всех веществ отрицательна. Следовательно, при отрицательной величине комплекса dr/dT — rjT в зависимости от соотношения его абсолютного значения с теплоемкостью вещества на пограничной кривой жидкости энтропия насыщенного пара с ростом температуры может уменьшаться, как это показано на рис. 1.1, оставаться неизменной или увеличиваться [33], последнее характерно для большинства ОРТ. [c.9] Следующей важной теплотехнической характеристикой рабочего тела является изменение давления рабочего тела в температурном диапазоне реализации прямого цикла. В наземных ПТУ давление насыщения рабочего тела желательно иметь несколько выше атмосферного с тем, чтобы предотвратить подсос воздуха в конденсаторы. В то же время прирост давления насыщения при верхней температуре цикла не должен быть особенно большим, что способствует снижению металлоемкости агрегатов высокого давления установки и упрощает конструкцию целого ряда их элементов, в частности уплотнений. [c.10] Естественно, что температура замерзания рабочего тела должна быть меньше температуры отвода теплоты от установки, определяемой в том числе и условиями теплоотвода в окружающую среду. Одновременно с теплотехническими требованиями к рабочим телам ПТУ предъявляются также эксплуатационно-технологические требования (например пожаро- и взрывобезопасность нетоксичность низкая коррозионная и эрозионная активность высокая термическая и химическая стабильность, доступность и низкая стоимость). [c.10] Рассмотренные выше термодинамические, теплотехнические и эксплуатационно-технологические требования предъявляются к рабочим телам любых ПТУ безотносительно к используемому типу высокотемпературного источника теплоты. В то же время в зависимости от типа высокотемпературного источника теплоты на рабочее тело ПТУ налагается ряд дополнительных требований. Так, в ядерных ПТУ к их числу относятся низкая активация в нейтронном поле, высокая радиационная стойкость и др. [c.10] С позиций сформулированных требований оценим целесообразность и перспективы использования органических веществ в качестве рабочих тел ПТУ, сравнивая при этом ОРТ с водой и жидкими металлами. [c.10] Вернуться к основной статье