Бинарные циклы в паро

Бинарный цикл, в котором верхняя часть является циклом газотурбинной установки, а нижняя часть — циклом Ренкина перегретого водяного пара, называется циклом парогазовой установки (ПГУ). Возможен также бинарный цикл ПГУ, в котором верхняя часть является циклом газотурбинной установки, а нижняя часть — циклом Ренкина перегретого пара низкокипящего вещества, например фреона-12. [c.173]

Так как средняя температура подвода тепла и процессе перегрева водяного пара ниже, чем средняя температура подвода тепла в ртутном цикле, то перегрев водяного пара несколько снижает термический к. п. д. бинарного цикла в целом. По этим же соображениям всякий непосредственный подвод тепла в нижней ступени (минуя верхнюю) приводит к уменьшению термического к. п. д. цикла и поэтому нежелателен. [c.455]

Рис. 16. Сопоставление бинарных циклов на парах металлов в верхней ступени с циклом водяного пара при двукратном промежуточном перегреве

На рис. 26, а дается пример комбинированного бинарного цикла на парах жидких металлов в верхней ступени цезия, в нижней — ртути. Такой цикл может быть использован в космических двигателях, так как температура конденсации ртутного пара при давлении 0,5-10 Па еще достаточно высока — 319° С. Этот цикл представляется перспективным также для транспортных и передвижных энергетических установок. [c.43]

Эффективность фреоновой ступени бинарного цикла в установках с турбинами на насыщенном паре более высокая в схемах без промежуточного перегрева. [c.96]

Фиг. 23. Ртутно-водяной бинарный цикл (в обеих ступенях цикл Ранкина) при различных температурах перегрева водяного пара. Степень перегрева и термический к. п. д.

Бинарный цикл в Гх-диаграмме имеет вид, как указано на фиг. 15-51. В верхней ступени бинарного цикла применяется сухой насыщенный ртутный пар, давление которого нри температурах ti — 515—550 С составляет всего лишь —15 ата. После адиаба- [c.310]

Бинарный цикл в Г-х-диаграмме имеет вид, как указано на рис. 13 46. В верхней ступени бинарного цикла применяется сухой насыщенный ртутный пар, давление р которого при температурах ii = 515—550° С составляет всего лишь 10- 15 ата. После адиабатического расширения в турбине до давления рг=0,1—0,06 ата, что соответствует температуре 250—230° С, ртутный пар конденсируется, отдавая [c.269]

G — весовое количество ртутного пара, необходимое для получения 1 кг водяного пара, то общий термический к. п. д. установки, т. е. термический к п. д. бинарного цикла, в котором работают 1 кг водяного пара и О кг ртутного пара, определяется на общих основаниях как отношение общей работы цикла AL = GAl - -к расходу тепла Q = Gqy , потому что при работе насыщенным водяным паром теплота расходуется только в ртутном цикле. Так что [c.314]

Начальное давление как ртутного, так и водяного паров в бинарном цикле сравнительно невелико, а разрежение в конденсаторе имеет ту же величину, что и в обычных пароводяных установках. [c.586]

Так как в бинарном цикле количества ртутного и водяного пара неодинаковы, то при изображении цикла на Т—з-диаграмме (см. рис. 18.29) нижнюю ступень цикла строят для 1 кг водяного пара, а верхнюю — для т кг ртутного пара и притом так, чтобы процесс адиабатического расширения ртути проходил над точкой, соответствующей состоянию сухого насыщенного водяного пара. Площадь верхней ступени цикла численно равна работе, производимой т кг ртути, площадь нижней ступени — работе 1 кг водяного пара (индекс р относится к ртути, а индекс в — к воде). [c.586]

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]

В бинарных установках общая полезная работа состоит из работ паровых турбин вспомогательного и основного рабочих веществ за вычетом работы, затрачиваемой на привод насосов. Термический КПД бинарного цикла с перегревом водяного пара без регенерации [c.547]

Комбинированные циклы используются в ртутно-водяных бинарных установках. Ртутный пар, который имеет высокую температуру насыщения при умеренных давлениях, является рабочим телом в ртутном цикле. Последний, располагаясь над циклом водяного пара, позволяет поднять верхнюю температуру комбинированного цикла, в результате чего увеличивается термический КПД. [c.215]

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]

На рис. 4-34 показана 7 з-диаграмма идеального бинарного цикла с плазменным генератором. Как видно, в нем будут значительные потери на необратимость, связанные с передачей тепла от отходящих из плазменного генератора продуктов сгорания к водяному пару. Для лучшего совпадения кривых отдачи тепла продуктами горения (процесс 1-4) и получения тепла водяным паром (процесс 5-6) параметры последнего берут сверхкритическими. И, кроме того, так как теплоемкости этих рабочих тел значительно [c.198]

Наиболее действенный путь для повышения эффективного к. п. д. и экономичности паросиловой установки лежит в увеличении средней температуры рабочего тела в процессе подвода тепла, которое может быть достигнуто повышением начальных параметров пара, увеличением степени перегрева пара или введением промежуточного перегрева, применением регенерации тепла в цикле н бинарных циклов. [c.451]

Бинарный цикл. Термический КПД цикла Ренкина 1 2 3 4 , (рис. 1.39), лежащего в области насыщенных паров, зависит от температур насыщения и Г 2в- Для увеличения термического КПД следует повышать температуру Г,г и понижать [c.71]

Широким фронтом развернулись теоретические исследования во ВТИ проведены исследования теплопроводности и вязкости водяного пара [19, 21] и экспериментальное определение термодинамических свойств водяного пара высоких параметров [11]. Вышли в свет работы по исследованию бинарных циклов [2], таблицы водяного пара [5]. [c.45]

В случае значительного роста рабочих температур обычный парогазовый цикл должен будет уступить место циклу бинарному, газопаровому, в котором генерация пара осуществляется в основном за счет отходящего тепла газового цикла. [c.210]

Однако такого рабочего тела до сих пор найти не удалось. Поэтому возникла идея создания сложного цикла с двумя рабочими телами, или так называемого бинарного цикла. В таком сложном цикле одно рабочее тело должно иметь высокую критическую температуру при сравнительно низком давлении. Это рабочее тело используется в цикле, осуществляемом в области высоких температур. Другое рабочее тело должно иметь сравнительно высокое давление насыщения при температуре окружающей среды. Второе рабочее тело используется в цикле, осуществляемом в области низких температур. Соединение этих двух циклов дает возможность значительно расширить общий перепад температур и тем самым увеличить общий термический к. п. д. по сравнению с паро-водяным циклом. [c.308]

Парогазовый цикл представляет собой бинарный цикл, в котором используются два рабочих тела — продукты сгорания и водяной пар. В газовом цикле температура газов на входе в т фбину 900—1000 С, а на выходе 350 С и более. В паросиловых установ- [c.177]

Бинарный цикл в Т—s диаграмме показан на рис. 14-41. В верхней ступени бинарного цикла применяется сухой насыщенный ртутный пар, давление pi которого при температуре /i = 515—550 С составляет всего лишь 10—15 бар. После адиабатического расширения в турбине до давления /72=0,1- 0,06 бар, что соответствует температуре 250—230°С, ртутный пар конденсируется, отдавая тепло для испарения воды. Так как теплота испарения ртути относительно Мала и составляет в применяемом интервале давлений от 284 до 297 кдж1кг, то для испарения каждого килограмма воды необходимо сконденсировать 10—12 кг ртути. Отношение массы ртути к массе воды в цикле бинарной установки называется кратностью ртути и обозначается через т [c.454]

Бинарный цикл в /s-координатах представлен на фиг. 31. В верхней части применяется цикл насыщенного ртутного пара. Давление ртутного пара может быть принято от 5 кгкмР- и выше, в зависимости от начальной температуры цикла. [c.87]

В области рассмотренных параметров пара наивысшее термо динамическое совершенство имеет ртутно-водяной бинарный цикл Однако относительное совершенство ртутно-водяного цикла по сравнению с регенеративным конденсационным циклом с пара метрами пара = 500 кг1см , t = 700/700/700° С настолько незна чительно, а усложнение станции и потребности в ртути столь велики, что рассчитывать на применение ртутно-водяных бинарных циклов в будуш,ем нельзя. [c.97]

Бинарный ртутно-водяной паровой цикл. Сопоставление термодинамических свойств паров ртути и воды привело к идее сочетания двух рабочих веществ в комбинированном—бинарном цикле, в котором одно вещество (пары ртути) используется в верхней ступсни цикла, а другое вещество — водяной пар — в нижней ступени. [c.530]

Эммет предложил бинарный цикл, в верхней температурной ступени которого предлагалось использовать ртутный пар, а в нижней ступени — водяной пар. Было построено девять электростан- [c.10]

Стремление избежать глубокого ва1куума В паросиловых установках, наряду с использованием наиболее низкой температуры, приводило к предложениям о замене водяных паров парами других веществ и к мысли о создании нижней ступени бинарного цикла в паросиловой установке. Такого рода нижняя ступень, работающая на фреоне, в частности, предлагалась для более полного использования низкой (ниже 0°С) температуры окружающей среды. [c.64]

Парогазовый цикл — это бинарный цикл, в котором в области высоких температур используются газы — продукты горения жидких и газообразных топлив, а в области низких температур — водяной пар. В настоящее время как в СССР, так и за рубелсом разработано большое количество парогазовых циклов, отличающихся как в пароводяной, так и в газовой частях. Рассмотрим одну из наиболее перспективных схем парогазовой установки с высоконапорным парогенераго-156 [c.156]

Рабочим телом котельных агрегатов является вода, иногда используются высококипящие органические жидкости даутерм, дифенил, дифенилоксид и др. Применение высококипяш,их органических жидкостей обусловлено их теплофизическими свойствами, и в первую очередь высокой температурой кипения и конденсации при низких давлениях (по сравнению с водой). Это позволяет повысить КПД бинарного цикла, в котором водяной пар обеспечивает возможность использования нижнего температурного предела, а органические жидкости — верхнего. [c.316]

Так как теплоемкость жидкой ртути очень мала и при 0° С равна всего 0,138 кдж1(кг-град), то средняя температура подвода теплоты в цикле при подогревании жидкой ртути уменьшается незначительно. Поэтому регенеративный подогрев в ртутной ступени бинарного цикла не применяют. В пароводяной ступени ввиду большой теплоемкости воды регенерация заметно повышает к. п. д. цикла и поэтому вода вводится. Перегрев водяного пара применяют для уменьшения его конечной влажности. [c.586]

Идеализированный бинарный цикл ГТУ (рис. 11.12) состоит из двух частей. Цикл ГТУ с подводом теплоты при р = idem и с утилизацией теплоты отработавших в газовой турбине продуктов сгорания изображен линиями I—II—III—IV—IV —I. На диаграмме I—II — адиабатное сжатие воздуха в компрессоре II—III — изобарный подвод теплоты к газообразным продуктам сгорания III—IV — адиабатное расширение продуктов сгорания в газовой турбине I—IV — изобарный отвод теплоты, в том числе IV—IV — в экономайзере. Количество теплоты, отведенное на участке IV—IV, затрачивается на подогрев питательной воды в цикле Ренкина. Нижняя часть данного бинарного цикла представляет собой обычный цикл Ренкина перегретого пара — линии 1—2—3—5—5 —4—6—1. На диаграмме 1—2— адиабатное расширение пара в паровой турбине 2—3 — отвод теплоты в конденсаторе и конденсация пара 3—5 — повышение давления в насосе 5—5 — подвод теплоты к питательной воде в экономайзере 5 —4—6—1 — процессы парообразования и перегрева пара в парогенераторе за счет теплоты продуктов сгорания топлива. Считаем, что в пароводяной части цикла, т. е. в цикле Ренкина, 1 кг рабочего тела, а в цикле ГТУ — m кг рабочего тела. [c.174]

Температуры теплоотдатчика и рабочего тела, например в паросиловых установках, существепно различны, так как ни свойства рабочего тела, ни свойства конструкционных материалов не позволяют довести температуру рабочего процесса до температуры продуктов сгорания топлива. Применение жаропрочных конструкционных материалов может несколько уменьшить эту разность температур такого же результата можно частично достичь при переходе на высокие давления рабочего тела в цикле (применительно к воде это будут закритические давления). Использование теплоты отходящих продуктов сгорания для подогрева топлива и предварительного подогрева рабочего тела дает возможность повысить эффективность применения выделяющейся при сгорании топлива теплоты. Перспективно (во всяком случае в паросиловых установках) использование горячих продуктов сгорания, после того как с их помощью завершен нагрев основного рабочего тела, в качестве вторичного рабочего тела в дополнительном цикле (как это осуществляется в парогазовых установках) нли применение бинарных циклов с использованием в верхнем цикле оптимального высокотемпературного рабочего тела. Можно также использовать в качестве головного звена энергетической установки МГД-генератор. В этом случае горячие газы вначале поступают в рабочий канал МГД-генератора, где кинетическая энергия потока преобразуется в электрическую энергию. На выходе из канала газы направляются в основную энергетическую установку, где отдают теплоту рабочему телу. Кроме использования МГД-генератора возможно создание термоэмиссиоиной надстройки . Целесообразным представляется также использование высоких температур продуктов сгорания для осуществления высокотемпературных химических реакций, в частности для получения водорода из водяного пара. [c.516]

Композиция курса, обсужденная для пятого издания в Московском энергетическом техникуме и утвержденная для предыдущего издания в МВиССО, оставлена прежней. В текст книги внесен ряд изменений, позволивших при почти прежнем объеме книги поместить в нее новый материал. Так, включен новый параграф о бинарных циклах с рабочими телами пар и газ, а именно рассмотрены идеальные циклы с плазменными генераторами и парогазовые. [c.7]

Об экономичносгн такого бинарного цикла (см. рис. 131) можно судить, используя. 17 -диаграмму. Циклы в sT-диаграмме изображаются для 1 кг водяного пара и гп кг ртутного пара. Необходимость та- [c.319]

Расчеты показывают, что [ia 1 кг водяного пара требуется от 10 до 12 кг ртути. Обычно в бинарных установках применяют сухой насыщенный ртутный пар при давлении 1 —15 МПа, что соответствует температурам пзсыщенмя 790—630 К. Расширение допускается до давления p. , равного 0,01- 0,004 МПа. Этим давлениям соответствуют температуры 520—500 К, Если принять температурный перепад между ргутным п водяным парами в коидеисаторе-испарителе 10—15 К, то температура насыщенного водяного пара составит 505 — 490 К. Такой температуре соответствует давление 3,3—2.5 МПа. Эффективность бинарного цикла можно оценить по коэффициенту а " заполняемости площади цикла, определяемому отношением (см. рис. 13,1) [c.320]

Значение а "" больше коэффициента заполняемости одного пароводяного цикла Ренкииа а" " = пл, Г234511и.п. 123101, соответствующего тем же температурам. Таким обра.зом, а " " > а"-". Если оценивать эффективность циклоп в процентах КПД цикла Карно при одинаковых температурных перепадах, то КПД бинарного цикла 85— 90%, а цикла Ренкииа — всего лишь око.ао 70%, Это связано прежде всего с тем, что теплота в промежуточном цикле используется практически па 100%, так как теплота, отдаваемая холодильнику, не теряется, а полезно используется на получение водяного пара. [c.320]

При исследовании ртутно-водяных бинарных циклов также применен метод вариантных расчетов. Для получения представлений о наивысшей возможной эффективности ртутно-водя-ного бинарного цикла, кроме применения регенерации в нижнем цикле, было допущено применение регенеративного перегрева водяного пара ртутным паром, отбираемым в процессе расширения. [c.89]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...