Термодинамика реальных газов и паров Кошкин В.К. Михайлова Т.В. (1013767), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Но зато значитепьно возрастает компактность всей паросиповой установки и знвчитепьно сокращаются ее габариты. э 18. Пв овей цикл с п омежутсчным пе ег евом пв а Исследование экономичности цикпа Ренкина позвопипо заключить, что термический КПД цикла увеличивается при применении пара высокого давпения, т.е, при увепичеиииД и осуществлении глубоких расширений пера, т.е. при понижении,(уэ ' Пары высокого давпения более экономичны, но чем выше начальное давление пара при одной и той же начальной температуре Т~ и чем больше пар расширяется, тем скорее этот пар переходит в насыщенное состояние, т.е. конденсируется. Наличие же конденсата в паровой турбине резко ухудшает эксплуатационные качества такой установки, так как появление мепьчвйших капелек воды приводит к резкому повышению износа лопаток турбины, в в паровой машине может привести х гидрввпическому удару и поломке пипинпропоршневой группы.
Поэтому в технике допускается применение паров со степенью сухости а, з 0,86 -0,87. Действительно, из ~ ь -диаграммы дпя пара видно, что чем выше,б~ при данном 1~, тем скорее наступает конденсация пара в жидкость (рис. 29). 57 Таким образом, с одной стороны, основное термодинамическое преимушество пара высокого давпения - его большая экономичность нейтрапиэуется ускоренным ъ появпевием конденсации сй ,Р / еэ ' этого пара и ухудшени- Г, ем эксппуатацкониых свойств всей паросипоВой установки в цепом 3- мосе 7„.с,мЕ ЧтО ЗатРУДНЯЕт ПРКМЕИЕР ние этого пара на прак- тике. Оо „'о и сс 'алсос .ЕС Дпя пиквидации отрицатепьиого свойства даров высокого давпанияо их быстрой конденсации и прнменяетси цикл с Рис.
29 промежуточным перегре- вом пара. На рис. 30 изображен цикл с двухкрзтным промежуточ- НЫМ ПЕрЕГрЕВОМ Пара В КООрдннатаХ ОЕОс Еб И Еб . Диаграмма еб этого пикка показывает, что промежуточный перегрев пара увеличивает копячество тепла, превращенного в работу, но при этом конечно и возрастает количество подведенного телла. Однако термический КПД такого цикпа эсе же обычно выше, чем термический КПД цикпа Ренкина. Однако гневное преимущество этого цикла закпючается в улучшения эксплуатационных показатепей вспедстэие устрайения конденсации пара в паросипсвой установке 88 6 19, Бяки Ка но в па осиповой становке Прн рассмотрении цикпа Карно быпо устаноэпено, что в данном интервале изменения температур от Т~ до 7~ цикп Карно обладает нанбопьшим термическим КПД, независящим зт природы рабочего тена.
На рис. 31 изображен цикл Карно дпя насыщенного пара в координатах,1уее' и ез ° Рис, 31 Конденсация пара в цикле Карно осушествпязтся непопностью и в точке А получается не жидкость, а впажный пар со степенью сухости А,е . Сжатяе же парообразиого тепе, имеющего достаточно большой начальный объем 6Е~ с приводит к необходимости иметь громоздкую насосную установку, расхсдующую на сжатие пара значитепьную работу. Это сводит на нет все положительные стороны цикпа Карно с паром.
Кроме того, затрата работы на сжатие будет увепичнваться при повышении начального давления,1се и уменьшения давления О~, т.е. при переходе к более выгодным с точки зрения термического КПД цикле Карно температурным усповиям. Таким образом, практическое применение цикла Карно в паросиповых установках так же нецелесообразно, как и в спучае идеапьнсго газа, когда попезнаи резупьтируюшая работа цикпа получалась чрезвъгеайно малой, 6 20. Регене ативный цикл в па осиповых становках С помощью 73 -диаграммы можно показать, что существуют термодинамические циклы, отлнчакнциеся по своей конфигурации от цикпа Карно, но имеющие с ним одинаковый термический КПД.
Пусть в Ь -координатах дан цикп, состоящий иэ двух изотерм ВС и 2Ц и двух эквидистантных кривых И и СЮ (рис. 32). Эквидистантные пинии в термодинамике — семейство пиний 5(Т.Ф ) б', удов- Ыт '., петворяюших условию — гссР7Я Ы8 — при Т СОПЬ|, т,е, линии 4Ь и Я - тождественные кривые, сотт с В впадающие при нвпожении их 7Р друг на друге. В этом дикие ра- l бочее тело сначапа подвергает1т -~ ся расширению пря 7~=Р0ссК~ Р 1р (процесс В-С), забирая при этом от источника тепло 4~ 4 Ъ 4 и 1~ (8 -8б ), а затем изменя- ет свое состояние по пинии СЮ, Рис. 32 отдавая при этом допопнитепьному источнику †регенерато некоторое Количество тепла , чиспенно равное плошади С3В118С С' .
От точки Ю рабочее тело изотермячески сжимается, отдавая при этом хоподипьнику тепло а - ~~( од - Я~ ), а затем возвращается по й линии /В к исходному состоянию В . При обратном перехо- е из точки.4 в точку ~9 рабочее тело воспринимает от тоде из точки е же го же допопнитепьного источника - регенератора такое ж количество тепла До, которое быпо отдано ям в процессе СЮ как обе панин эквиднствнтны, а площади под эти, так ~о.у С ми кривыми одинаковы (пп. ФВ838дт~ пп.Л)од г ). ,4 Ю и ~" В имеют Поскольку температуры в точках,4,Ю и ~", соответственно одинаковые значения, то, следовательно,дця осущес шествпения обратного перехода по процессу ~~ можно испольэовать то т тот жв дополнительный источник, которы р— менялся ранее на пинии о'с) (точнее тот же самый набор элементарных источников).
Этот допопнитепьный источник является регенератором ипи аккумулятором тепла, который сохраняет на некоторое время попученное на участке Сь" от ра очего б тела тепло и снова отдает его в том же свмом количестве чр ра о б чему телу на другом участке АВ цикла. Таким образом, в рассматриваемом цикле действительными, или истинными источниками тепла явп даются: топько источник, имеющий температуру )т и тэплоприемник - хоподильник, имеющий температуру 7д 1 р и омежуточный же источник, поглощающий ипя отдающий тепло а, явпяется как у ф! бы фиктивным. Вся работа совершается только за счет той разности теплот, которая отвечает циклу Карно, т.е, в регенератявном цикле участвуют те же теплоты, что и в цик- пе Карно Так как Й--4 ) =Рю-ю, то, следоватепьно, А=В Иногда подобный регенеративный цикп называют обобщенным циклом Карно.
А обычный цикл Карно вследствие эквидистантности в СЗ - координатах аднабитных процессов, представляющих собой вертикальные линни, может рассматриваться как частный случай обобщенного никла Карно, характеризуюшиСся НУпевым значением теппа, передаваемого промежуточными источниками ипи регенераторамн (~д О). Регенеративный цикл имеет большое распространение в современных пароснповых установках, особенно с паровыми турбинами большой мощности. Сущность этого процесса заключается в том, что цикл попного расширения Ренкина приближается к регенеративному циклу путем того, что некоторая доля пара после его работы в первых ступенях турбины отводится В подогреватепь, где теплота т Х этого пара расходуется на подо- С С грев воды ипи конденсата, пода- 1 ваемого в котел. Остальной же т / пар продолжает расширение и ра- Ф с ботает в спедующих элементах - й ступенях паровой турбины, после чего он попадает в конденсатор, оттуда как конденсат в подогре- с ватель и затем обратно в котеп.
.Рис. ЗЗ На рис. ЗЗ изображен регенеративный цикл в паросиповых установках. Здесь от точки С идет адиабатный процесс расширения в первой ступени паровой турбины до точки 1, затем про- 61 Контрольная карточка 16 Ответ Вопрос 1. Основным преимуществом парового цикпа неполного расширения явпяется ... 1 — увепиченне работы цихпа; 2 — увепнченне термического КПД ! 3 — улучшение компактности, сокрашения габаритов н размеров установки.
1 — увепичение работы цнкпа! 2 — увепнчение термического КПП! 3 — устранение конденсация пара в паросиповой установке. 2. Основным преимуществом парового цнкпа с промежуточным перегревом пара является ... 3. На каком графнхе нэображен паровой цнкп КарноР ЙЙ ф$ цесс 1- 2-промежуточный отбор яара дпя подогрева воды, поступающей в котей, 2-3 - снова аднабатный процесс расширения во второй ступени турбины, 3-4 — снова промежуточный отбор пара для подогрева поступающей воды в потец, 4-5 - адиабатный процесс расширения в третьей ступени турбины и т.д.
Регенератнвный цикл можно осуществить только в паровых установках с многоступенчатыми царовымн турбинами. Увепичение числе ступеней подогрева конденсата увепнчивает экономичность установки, но не в прямой пропорция, так как при этом теряется компактность установки, возрастает ее громоздкость. Продопжение ОТВЕТЫ К КОНТРОЛЬНЫМ КАРТОЧКАМ !5— 16— 16— 16— 16- 4,2,4,7,8,9,! 0 ! е 2.3 3, 2, 4 4.1 16-1. 1,2 15 — 2.3 !5- З.г х Первая цнфра соответствует номеру карточки, вторая— номеру вопроса, третья и т.д. — номеру правильного ответа.
1 — 1.2 1 — 2.3 1 — 3.2 1 - 4.1,2 2 - 1.3 2 — 2,1 3 — 1,3 3 — 2.1 3 - З.З 4-1,3 4-2.1 5 — 1.1 5 — 2,2 5 - З.З 5 - 4.2 6 — 1.3 6 — 2.1 6 — 3. 1,3 6 - 4.3 7 — 1, 1,2 7 - 2.3 7 - 4.2 8 — 1. 2,3 8 - 2.1 9 — 1.2 9 — 2 3 9- 3.1 9-4.2 10 — 1.2 10 - 2.1 10 — За 3 10 - Зб.1 11 — 1.1 11 — 2.2 11 — 3.4 11 - 4. 1,2,3 12 — 1.2 12 — 2 3 12 — 3.2 12 — 4 1 13 — 1.2,3 13 — 2.2 14 — 1.1 14-21 14 — 3.2 14 — 4 3 14 - 5.4 14 — За.2 14 — 66.4 14 - бв.б ОГЛАВЛЕНИЕ 3 5 6 5 7 10 ЛИТЕРАТУРА 13 17 17 19 21 23 27 28 30 33 36 38 42 49 49 56 57 59 1. К при пнин В.А., Сычев В.В„Ш ей яд пи н А.Е. Техническея термодинамика.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
