Термический к п д турбин

Чем выше температура Гз по сравнению с Г1, тем выше эффект влияния степени регенерации на увеличение термического к. п. д. турбинной установки. На фигуре 8-3 показаны изменения в зависимости от а при различных степенях повышения температуры 0= 2 и повышения давления в компрессоре [c.248]

В идеальном с тучае, т. е. при отсутствии потерь, термический к, п. д. турбины определяется отношением располагаемого адиабатного теплоперепада к количеству тепла, полученного паром в паровом котле [c.365]

Однако при создании крупных стационарных ГТУ еще нужно решить ряд важных задач. Прежде всего необходимо существенно повысить начальную температуру газа перед турбиной, чтобы увеличить термический к. п. д. цикла установки. Это потребует создания новых жаропрочных сталей, способных устойчиво и длительно работать при максимальных температурах. Применяемое в настоящее время водяное или газовое охлаждение элементов газовой турбины, работающих в области высоких температур, является недостаточно надежным и конструктивно сложным. [c.278]

Принципиальная тепловая схема ТЭЦ дана па рис. 19-18. ТЭЦ состоит из парового котла 1 с перегревателем 2, паровой турбины 3 с противодавлением р , вырабатывающей электроэнергию, тепловых потребителей 4 и насоса 5. Конденсатор в этой установке отсутствует. Давление рг определяется производственными условиями. Чем выше р , тем меньше выработка механической работы и тем меньше термический к. п. д. цикла [c.311]

Термический к. п. д. цикла газотурбинной установки можно было бы увеличить, повысив среднюю температуру подвода теплоты в цикле. Так как предельная температура в цикле ограничивается условиями прочности лопаток газовой турбины, то средняя температура подвода теплоты может быть [c.558]

С повышением начальной температуры насыщенного пара термический к. п. д. цикла возрастает. Однако после температуры 180—190° С (соответствующих давлению 10—12 бар) дальнейшее повышение начальной температуры вызывает резкое увеличение давления пара и его конечной влажности (в точке 2), что приводит к серьезным трудностям при эксплуатации турбин. [c.574]

Чтобы найти величину оптимальной температуры перегрева, проанализируем выражение для термического к. п. д. цикла с промежуточным перегревом пара. Пусть число перегревов пара равно п, причем температура в начале и конце перегрева пара во всех подогревателях одна и та же и равна соответственно и Т . При этом, если давление пара перед последней ступенью турбины независимо от числа промежуточных перегревов имеет одно и то же значение, то температура Т начала перегрева в каждом из подогревателей будет тем выше, чем больше число перегревов. [c.581]

В бинарных установках общая полезная работа слагается из работ турбин ртутного и водяного паров за вычетом работы, затрачиваемой на привод насосов. Термический к. п. д. бинарного цикла с перегревом водяного пара без регенерации (без учета работы насосов) [c.586]

Для получения формул термических к. п.д. циклов ГТУ обратимся к выражению (10.26). Из условия замыкания обобщенного цикла (10.24) находим при В = 1 полную степень расширения в цикле газовых турбин [c.149]

Для определения термического к. п.д. цикла Ренкина обратимся к рис. 11.5. Сначала определим полезную работу цикла и количество теплоты, подведенной в цикле к 1 кг рабочего тела. Работа цикла равна разности работ расширения пара в турбине и сжатия воды в насосе. Так как процессы расширения и сжатия являются изоэнтропными (адиабатными), удельная потенциальная работа определяется из соотношений [c.166]

Термический к. п.д. т) любого обратимого цикла, включая и цикл Ренкина, тем выше, чем выше средняя температура рабочего тела в процессе подвода теплоты и ниже средняя температура отвода теплоты. Это значит, что повышение температуры пара перед турбиной Тх и понижение температуры пара после турбины Гг приводит к увеличению термического к. п.д. цикла. [c.168]

Электростанция, на которой вырабатывается электрическая и тепловая энергия, называется теплоцентралью (ТЭЦ), в том случае, если вырабатывается только электрическая энергия, электростанцию называют конденсационной (КЭС). Температура воды, используемой для отопления, горячего водоснабжения и технологических нужд предприятий, должна быть не ниже 70—100°С. Следовательно, чтобы обеспечить указанную температуру охлаждающей воды на выходе из конденсатора паросиловой установки, необходимо увеличить температуру отвода теплоты Гг. Это возможно лишь при увеличении давления рг, т. е. путем создания некоторого противодавления на выходе из турбины. Как отмечалось, рациональное давление рг за турбиной или на входе в конденсатор паротурбинной установки современных КЭС составляет 4 КПа. В установках с противодавлением на ТЭЦ давление за турбиной рг поддерживается не ниже 100—150 КПа (0,10—0,15 МПа). Повышение рг, естественно, уменьшает работу расширения пара в турбине и приводит к снижению термического к. п. д. установки. В то же время степень, использования теплоты в цикле увеличивается. [c.169]

Термический к. п. д. цикла Ренкина можно повысить за счет регенерации теплоты. В паротурбинной установке регенеративного цикла (рис. 11.7) вода, поступающая в паровой котел 5, предварительно нагревается паром в регенеративном подогревателе 6, причем для нагрева воды используется пар, частично отбираемый из турбины 2 при его расширении. Турбина соединена с электрогенератором 3. Пар, полученный в котле 8 и перегретый в пароперегревателе 1, направляется в турбину 2, где расширяется до давления в конденсаторе 4. Однако не все количество пара последовательно проходит через все ступени турбины и доходит до конденсатора 4, часть его g отводится из турбины после частичного расширения и направляется в регенеративный подогреватель 6 (РП), где в результате конденсации пар подогревает питательную воду, подаваемую насосами 5 и 7 в котел 8. Конденсат греющего пара, т. е. пара, подаваемого в РП, в зависимости от типа РП может либо смешиваться с питательной водой и подаваться в котел, как показано на рис. 11.7, либо отводиться из РП и подаваться в котел, не смешиваясь с основным потоком питательной воды. Таким образом, в паровой котел поступает такое же количество питательной воды, какое выходит из котла в виде пара. [c.170]

Результаты расчетов показывают, что по мере увеличения начальной температуры пара (перед турбиной) термический к. п. д. цикла Ренкина возрастает. [c.146]

Для условий предыдущей задачи определить термический к. п. д. г](, работу турбины работу компрессора /(, и массовый расход рабочего тела, если в качестве последнего будет использован углекислый газ, а теоретическая мощность установки Nt = 400 кВт. Принять среднюю теплоемкость углекислого газа с — 0,92 кДж/(кг К), считая его идеальным га.зом. [c.130]

К) Pi = 0,098 Пг, температура 7 288 К, степень повышения давления р = p-i/pi 3,9, температура газов на входе в турбину (Т) = 973 К, степень регенерации о = = 0,75. Определить термический к. п. д. цикла при заданной степени регенерации, с предельной регенерацией (а = 1,0) и без регенерации. Найти количество теплоты, передаваемое в регенераторе (Р) при о = 0,75, если расход рабочего тела == 162 10 кг/ч, а его средняя теплоемкость [c.133]

Решение. Термический к. п. д. цикла без отбора пара из турбины [c.145]

Чтобы составить себе представление о том, какие значения термических к. п. д. возможны в описанном цикле, возьмем наиболее широкие пределы температур, возможные для основных типов существующих двигателей. Для п а -ровых двигателей максимальной температурой при современном состоянии техники является та, при которой могут безопасно и длительно работать лопатки турбин и трубки перегревателей, примерно — 650° С. Низшей температурой можно считать достижимую в конденсаторах турбин — около 25° С. Отсюда для наибольших перепадов температур в паровом двигателе термический к. п. д. цикла Карно составит [c.98]

При рассмотрении цикла простейшей паросиловой установки было указано, что с понижением конечного давления его термический к. п. д., а следовательно, и работа, полученная за счет 1 кг пара, увеличивается. Исходя из этого, стараются создавать по возможности наименьшее давление в конденсаторе. В современных конденсационных турбинах (так называются турбины, в которых почти весь поступивший в них пар направляется в конденсатор эти турбины устанавливаются на таких тепловых электрических станциях, которые предназначены только для выработки электрической энергии) давление в конденсаторе = 0,03 ч--4- 0,039 бар. [c.183]

I 500—3 000° С. Это значительно выше того, что могут выдержать металлы, но стенки камеры, в которой происходит горение, можно охлаждать, к в этом случае такие температуры становятся приемлемыми. Однако конечная температура продуктов горения при расширении их в газовых турбинах до атмосферного давления оказывается еще значительно выше температуры окружающей среды, что неблагоприятно для термического к. п. д. цикла. Обратное наблюдается у другого рабочего тела — водяного пара. Он получается в перегревателе парогенератора путем подвода тепла от горячих газов через металлическую стенку труб перегревателя, и его температура всецело определяется жаропрочностью металла, которая не позволяет получать пар с температурами более 600—650° С, да и то при использовании весьма дорогих высоколегированных сталей. С другой стороны, как это было показано при анализе циклов паросиловых установок, конечная температура водяного пара при расширении его до принятых давлений в конденсаторе ненамного отличается от температуры окружающей среды, что благоприятно для экономичности цикла. Рассмотренные свойства того и другого рабочего тела привели к мысли о создании бинарного цикла, т. е. такого цикла, в котором участвовали бы два рабочих тела, каждое из которых вносило бы в цикл свое благоприятное для термического к. п. д. СВОЙСТВО. Такой бинарный цикл получил название парогазового цикла. В нем в высокотемпературной части рабочим телом служат продукты горения топлив, а в низко- [c.193]

Как видно из рис. 1.70, понижение конечного давления р2 (при неизменных pi и Ti) повышает термический к. п. д. цикла Ренкина, поскольку в области влажных паров это сопровождается понижением температуры Т2, а следовательно, расширяется температурный интервал цикла. Из этого же рисунка видно, что понижение р2 увеличивает степень заполнения площади цикла Карно площадью цикла Ренкина, вследствие чего относительный термический к. п. д. цикла Ренкина увеличивается. Однако с понижением рг расширение пара в турбине спускается в область влажных паров, следовательно, необратимость этого процесса возрастает, и поэтому внутренний относительный к. п. д. цикла Ренкина уменьшается. Из этого анализа следует, что одновременное повышение начальных параметров пара и понижение его конечного давления повышает степень термодинамического совершенства цикла Ренкина. Обычно давление пара в конденсаторе pi = 0,003...0,005 МПа. [c.95]

Наиболее эффективен наддув при использовании энергии выпускных газов в четырехтактных двигателях, у которых температура выпуска выше, чем у двухтактных двигателей. К. п. д. турбины зависит в основном от температуры рабочего газа. В двухтактных двигателях в результате проникновения в вр,тускную систему продувочного воздуха температура снижается и в связи с этим сокращается объем газа, что влечет за собой уменьшение термического к. п. д. турбины. [c.393]

Термический к. п. д. ГТУ со сгоранием топлива при р onst растет с увеличением степени повышения давлений р. Однако с ростом р увеличивается и температура газов в конце сгорания топлива Тз, в результате чего быстро разрушаются лопатки турбин и сопловые аппараты, охлаждение которых затруднительно. Чтобы увеличить к. п. д. газотурбинных установок, частично изменили условия их работы. В установках стали применять регенерацию теплоты, многоступенчатое сжатие воздуха в компрессоре, многоступенчатое сгорание и т. п. Это дало значительный эффект и повысило [в уста-> овках степень совершенства превращения теплоты в работу. [c.285]

Пример 18-4. Определить термический к. п. д. идеального цикла ГТУ, [)аботающей с иодиодом теплоты п Л1 р onst, а также тер-МИЧССКП11 к. п. д. действительного цикла, т. е. с учетом необратимости процессов расширения и сжатия в турбине и компрессоре, если внутренние относительные к. п. д. турбины и компрессора равны 1]турб == 0,88 и tIkom = 0,85, Для этой установки известно, что Л =-= 20° С, степень повышения давления в компрессоре Р =6 температура газов перед соплами турбины ts = 900° С. Рабочее тело обладает свойствами воздуха, теплоемкость его постоянна, показатель адиабаты принять равным /г -= 1,41. [c.295]

Термическим к. п. д. цикла турбины с подводом теплоты при р = onst с предельной полной регенерацией и адиабатным сжатием [c.133]

Для идеального цикла газовой турбины с подводом теплоты при р = onst (см. рис. 39) найти параметры в характерных точках, полезную работу, термический к. п. д., количество подведенной и отведенной теплоты, если дано Pi = 100 кПа = 27° С <з = 700° С [c.153]

Построить график зависимости термического к. п. д., идеального цикла газовой турбины с подводом теплоты при р = onst для А = 2, 4, 6, 8 и 10. [c.156]

Формулы (241)—(244) определяют термический к. п. д. и удельные расходы пара и теплоты в идеальном цикле паросиловой установки. Действительный цикл сопровождается неи збежными потерями, вследствие чего удельные расходы пара и теплоты увеличиваются. Так, в паровой турбине процесс расширения пара сопровождается потерями, связанными главным образом с трением. [c.233]

Оирслолить термический к. п. д. бинарного никла, (ермнческнй к. п. д. пароводяной турбины, улучшение к. н. л. от применения бинарного цикла, а также мопшость пароводяной турбины. [c.258]

Это объясняется большей степенью расширения, которая будет в цикле V = onst, а следовательно, и большими значениями термического к. п. д. Несмотря на это преимущество, цикл с подводом теплоты при V = onst широкого применения в пра тике не нашел в связи с усложнением конструкции камеры сгорания и ухудшением работы турбины в пульсирующем потоке газа, [c.167]

При заданном значении температуры Тз для цикла с подводом теплоты при V = onst также существует оптимальный цикл, характеризующийся наибольшим значением эффективного к. п. д. при данных значениях к. п. д. турбины и компрессора. Для того чтобы найти этот цикл, нужно выразить отношение работы расширения к работе сжатия через Тз/Тi и р и подставить значение этого отношения, а также термического к. п. д. в уравнение (17.3) для эффективного к. п. д. после чего из условия максимума Це обычным способом определить основные параметры оптимального цикла. [c.561]

Для окончательного суждения о преимуществах того или иного цикла кроме термического к. п. д. необходимо учитывать технические и техникоэкономические характеристики, соответствующие реальной газотурбинной установке. В частности, усложнение газотурбинной установки, в которой топливо сгорает при V = onst, из-за наличия системы распределения и связанного с дополнительными потерями в клапанах уменьшения внутреннего относительного к. п. д. турбины явилось причиной того, что на практике в основном применяют газотурбинные установки со сгоранием топлива при р = onst. [c.565]

Из формулы (10.35) следует, что при постоянном значении показателя адиабаты к термический к. п. д. цикла с подводом теплоты при р = idem и ф = 0 зависит только от степени повышения давления в компрессоре С = рг1р1 и не зависит от интервала температур, в котором этот цикл осуществляется. Вместе с тем из соотношения (10.37) следует, что термический к. п. д. цикла ГТУ увеличивается с повышением максимальной температуры в процессе подвода теплоты Тз, так как при этом работа расширения в турбине увеличивается по сравнению с работой сжатия в компрессоре — соотношения (а), (б), (в). При заданном значении степени повышения температур в цикле 0 = Тз/Ti [c.151]

Термический к. п. д. т1 повышают путем увеличения степени сжатия е. Для увеличения е приходится усложнять конструкцию ПВРД, например, путем установки компрессора (с приводом от газовой турбины) после диффузора. [c.140]

Термический к. п. д. цикла Ренкина для перегретого пара выше, чем для насыщенного, так как выше средняя температура подвода теплоты (ср. рис. 15.3 и 15.5 при одинаковых pj кроме того, улучшаются условия работы проточной части турбины, так как через нее движется пар с меньшим числом капель воды ср. процессы 1-2 на рис. 15.3 и 15.5, л —в цикле для перегретого пара больше, чем в цикле для влажного. Повышение термического к. п. д. и улучшение условий работы проточной части турбины приводят к повышению общей э(1х зективности ПТУ. [c.145]

П.23. Определить мощность ГТУ, работающей с подводом теплоты при V — onst (рис. 11.8), термический к. п. д. цикла и расход топлива, если = 0.1 МПа == 17 °С р., =--0,82 МПа мощность, разививаемая турбиной, = 5000 кВт, расход воздуха Ма = 8,3 кг/с, теплотворная способность топлива Qp — 40 ООО кДж/кг, рабочее тело имеет физические свойства сухого воздуха. [c.131]

В качестве рабочего тела в ГТУ закрытого цикла с подводом теплоты при р = onst используется смесь гелия Не и ксенона Хе следующих составов а) не = 0 gxe — = 100 % б) gH, = 50 % gx - 50 % в) не - ЮО % gxe O. Считая рабочее тело идеальным газом, вычислить для этих составов термический к. п. д. цикла > < работу цикла /ц теоретическую мощность турбины полезную теоретическую мощность установки Ny. [c.136]

II.47. Что произойдет с термическим к. п. д. паросиловой установки, если при постоянном конечном давлении за турбиной р2 =-- 0,005 A llla и неизменной температуре перегрева пара 7 = = 823 К в пределах допустимого измене-ння сухости пара в конце расширения увеличить первоначальное давлеггие перед турбиной с pi 3 МПа до р1 [c.144]

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 в отсутствие подогревателя 2 на рис. 4-9. В этом случае воздух непосредственно поступает из компрессора в камеру сгорания, а отработавшие газы из турбины направляются без использования их тепла в атмосферу. Такой предварительный подогрев воздуха (рис. 4-9) отходящими газами называется регенерацией. Регенерация хотя и повышает к. п. д. установки, но [c.163]

Полезная работа в цикле, как и прежде, измеряется пл. 1-2-3-4-1 в ри-диаграмме эта площадь может быть получена как алгебраическая сумма работ всех процессов или, иначе, как разность Wo пл. 1-2-3-4-1 = пл. 0-3-4-9-0 — пл. 0-2-1-9-Ь. В этой разности первая площадь — работа газа на лопатках диска (собственно турбины), а вторая — работа компрессора, затрачиваемая на сжатие газа обозначая первую ьУот. а вторую dDok. термический к. п. д. можно представить и так [c.165]

В этом случае уменьшается количество механической энергии, получаемой от 1 кг пара, что легко можно видеть на Ts-диаграмме (рис. 4-27). Если повысить давление пара в конденсаторе (с тем, чтобы повысилась температура пара), то расширение пара в двигателе будет происходить от точки / примерно до точки 2 . В этом случае работа 1 кг будет измеряться уже не площадью 1-2-3-4-5-1, а меньшей площадью 1-2-S -4-5-1. Зато повысятся температура пара, выходящего из турбины (он называется отработавшим паром), и его можно будет использовать для тепловых целен. Если ранее количество тепла, нзме-тяемое площадью 2-3-6-7-2, не находило применения, то теперь количество тепла, пропорциональное площади 2 -3 -8-7-2, окажется использованным. Если назвать коэффициентом использования тепла пара отношение тепла, суммарно использованного на получение электрической и тепловой энергии, X теплу, подведенному к рабочему телу от верхнего источника, то в цикле Ренкина этот коэффициент будет равен термическому к. п. д., так как тепло отработавшего пара в нем не используется. [c.185]

На рис. 1.62 и 1.63 изображен цикл ГТУ с изобарным подводом теплоты. Он строится при следуюп1их допущениях. Рабочие тела — продукты сгорания и воздух — рассматриваются как одно рабочее тело — идеальный газ, который совершает цикл. Реальный процесс сжатия воздуха в компрессоре 1-2 рассматривается как обратимый адиабатный процесс сжатия идеального газа. Сжигание топлива в камере сгорания рассматривается как обратимый изобарный процесс 2-3 подвода теплоты к идеальному газу. Процесс расширения продуктов сгорания в турбине (истечение их из сопл) рассматривается как обратимый адиабатный процесс 3-4 расширения идеального газа. Наконец, реальный процесс охлаждения выходящих из турбин продуктов сгорания до температуры атмосферного воздуха рассматривается как обратимый изобарный процесс 4-1 отвода теплоты от идеального газа. В соответствии с указанными на рис. 1.63 обозначениями напишем выражение термического к. п. д. рассматриваемого цикла [c.90]

Таким образом, термический к. п. д. ГТУ увеличивается с увеличением степени повышения давления лис увеличением к. Так как температура отходящих из турбины газов 7+ больше температуры Тг сжатого в турбокомпрессоре воздуха, то представляется возможным часть теплоты отходящих газов, равную пл. 2 4тп2, использовать для нагрева воздуха, поступающего в камеру сгорания, теоретически до температуры Г4 путем подвода к нему теплоты, численно равной пл. 2bhk2 = пл. 2 4тп2. Теплообмен осуществляется в теплообменнике-регенераторе. Это мероприятие позволяет увеличить термический к. п. д. ГТУ. [c.92]

Реальный адиабатный процесс истечения в сопловом аппарате турбины протекает с возрастанием энтропии, вследствие чего действительное теплопадение Дйд < Ah (рис. 1.67), а следовательно, термический к. п. д. цикла при необратимом процессе в турбине rijj = AhJ hi — Л 2) будет меньше, чем при обратимом т] = A/i/( i - h 2). Отношение г р к Tip называют внутренним относительным к. п. д. цикла и обозначают его так [c.94]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...