Оглавление:
Циклы паросиловых установок. Цикл Ренкина
- Рабочим телом паровой установки является пар (в большинстве случаев вода).Вода, поступающая в котел, где поддерживается постоянное давление, нагревается до теплоты71, которая получается при сжигании топлива в топке(процесс 45, рис. 1.36), достигая температуры насыщения при определенном давлении РР 11, после чего подается определенное тепло.
Цикл Репкина-это идеальный замкнутый процесс, который изменяет состояние рабочего тела в простой паровой установке. g, получают сухой насыщенный пар (технологический поток; затем он нагревается (принцип процесса-0of. ５６). Общая теплота перегретого пара равна A, ₁C= q \ + r + q», которая численно равна oa3561c площади диаграммы sT, или находится в ординате / диаграмме st точки, принимая во внимание соотношение (1.170).
Тогда если системы B и C находятся в тепловом равновесии, то системы A и C также находятся в тепловом равновесии между собой. Людмила Фирмаль
Перегретый пар направляется в проточную часть турбины и сначала направляется в канал сопловой решетки (в реактивной турбине канал направляющей и рабочая решетка), где осуществляется процесс адиабатического расширения 12.Так как точка 2 находится в области влажного насыщенного пара, то общее количество теплоты л = Vapor пара в этом состоянии определяется по формуле (1.153) и равно точке 2В из области 0-32св,$ 7-дешрам, или соотношению (1.158) следующим образом: si график.
Пар, потребляемый турбиной, поступает в конденсатор, где тепло q2 отводится от пара охлаждающей водой, а пар конденсируется (процесс 23) и превращается в воду (конденсат) по условному параметру пункта 3.Затем конденсат возвращается в котел с помощью насоса (пункт 4).Обычно при анализе такого цикла воду принимают за несжимаемый объект.
Поэтому процесс откачки воды 34 принимается как изопластический. Нижняя граница кривой расположена вблизи линии этого процесса, поэтому ее часто совмещают с процессом сжатия на насосе и нагревом до кипящего состояния воды в котле! (sT и si диаграмма процесса 35).Образовавшийся таким образом термодинамический цикл является циклом Репкина.
Удельная работа паросиловой установки, затрачиваемая на привод генератора, численно равна площади 123456 цикла диаграмм ВП и СТ и может быть определена следующим образом: К-фу^ нэ〜⁼1-* 2″（1.292） qₜ= хре—ИЖ-i₃, соответственно По формуле (1.121)、 Эффективность цикла Ренкина Р» =»(х» ’ 2)/ («1-ч)= =(h -«’₂)/ 0i -»*), (1.293） Где iᵣ=i₃-энтальпия конденсата точки 3. Как повысить тепловой КПД паросиловой установки Разверните ограничения рабочего процесса. Из формул (1.292) и (1.293) очевидна возможность понижения давления p2 в объеме для приема отработанного пара турбины(точка 2, рис.1.36). фактически, когда пар выпускается в атмосферу,/ c = ij-i₂-(рис. 1.36), когда он выпускается в конденсатор, в объеме образуется вакуум p₂, lₐ=iₜ- — i₂ и 1и Гц.
Чем ниже давление в конденсаторе (чем глубже вакуум), тем больше работа пара в лопатках турбины и тем выше тепловой КПД. Цикл нагрузка / q также может быть увеличен путем увеличения давления (Gi =iᵥ- -i₂> / c = ii-i₂) и температуры перегрева (ломаная линия 5 ’67′). в пароприводной установке с промежуточным перегревом пара столб 1-й ступени (процесс 13, рис. 1.37) перегревается в промежуточном перегревателе (процесс 34) и расширяется во 2-й ступени Рис. 1.37.
C схема привода паросиловой установки в сочетании со звуком ro в средней части ne child Турбинная ступень (процесс 42). при наличии промежуточного вращения персов конечная влажность пара снижается(x2.It следует отметить, что X2), условия работы лопаток последней ступени турбины улучшаются. Если будет промежуточный перегрев, то работа сделанная в цикле увеличит ч =(ч-б)+(г-г)> ч〜- В соответствии с формулой (1.293) дополнительное тепло qₘ-i₄-i₃ подается в промежуточный гель звукового датчика геля, так что тепловой КПД цикла Б = — ч)+(i₄ — * 2）] / [＆- -У +(и4-i₃) Ж. (1-294）.
Давление промежуточного перегрева следует выбирать таким образом, чтобы рабочий объем/ q цикла увеличивался более интенсивно, чем количество тепла. Перегрев в середине может привести к увеличению начального пара pressure. In дело в том, что при отсутствии промежуточного перегрева при определенном давлении p2 начальное давление повышается от pj до pg при ограничении верхней предельной температуры Tj в точке 1 (рис. 1.37 Рис. 1.38. Схема цикла воспроизведения З ’4′ о.） Г с Увеличьте влажность выхлопного пара(x₂. x₂ -).
С введением промежуточного перегрева этот недостаток устраняется. Воспроизведение cycle. In в паросиловой установке, работающей в цикле регенерации, часть пара выводится в середине рабочего процесса турбины и направляется в специальный теплообменник, где смешивается с конденсатом в количестве mₖ, а температура смеси повышается до температуры mQ t = + t«в котел. Работа конечной ступени турбины (после отбора пара) облегчается уменьшением количества пара, проходящего через нее. Цикл регенерации, как видно из сравнения теплового КПД цикла регенерации rjf и цикла Rsnkin c, тепловой .
- КПД пароэнергетической установки составляет high. In цикл регенерации, часть пара проходит цикл 12’4561. (рисунок 1.38), а другая часть m *проходит цикл 123561.Конденсат нагревается за счет тепла, передаваемого от пара (область 44’3’3) (Процесс 34).Поэтому внешнее тепло, затрачиваемое на цикл регенерации, определяется областью 11 ′ 4 ′ 456. G = m / m для относительного отбора пара, u = mjm = \ — g для относительного количества пара, проходящего через конденсатор. Конкретная работа б.） На паровой электростанции、 +(1.295） Таким образом, тепловая эффективность цикла регенерации +(1.296） Где количество тепла? f численно равен ZT площади рисунка 4 ’45611′.
В цикле Rsnkin (см. Рисунок 1.36) число * 1 местоположений численно равно площади 3’35611 ’(см. Рисунок 1.38), а удельная работа/ k равна площади 12356.Согласно формуле (1.293), 1K = rj^,.Поскольку тепловой КПД цикла осуществляется выбранной порцией пара, r] =l₀ q \, n? = ГУ? + «П // 1 м(1.297） В теплообменнике отбираемый пар g и конденсат смешиваются, и удельное количество тепла, которое движется от пара к конденсату/₀, численно равно площади 4 ′ 42 ′ г. количество тепла, передаваемого паром gqQₜ, воспринимается конденсатом как: л (91-9?) = £9- Потому что удельная работа / ₀ численно равна площади 12 ′ 456、 Т)? = * о / 9? =(В?-9°) м、.
В то же время повышение температуры в конце размножения подроста, по поводу подбора заданного числа, приводит сначала к повышению эффективности цикла размножения, а затем, после достижения определенного максимума, к ее снижению. Людмила Фирмаль
Откуда? 4О =(1-Р?9? » Продолжать.、 л(91-9ф)= г (л-Бр°)9ф и 91/9? 1 + g (l-П,°)/ l Подставляя это соотношение в уравнение (1.297), получаем: η= +((1-r|)) г°°-(1-298） Итак, поскольку это g (l-m] r]]°> 0, rtf > очевидно. Целесообразность кагора х будет очевидна из сравнения циклов Ренкина, как правило, для размножения используется несколько оборотов (до 9 раз) (67’45 и др.).） Рис. 1.39.СТ рисунок бинарного цикла На схеме sT (рис.1.38) без цикла перегрева пара и регенерации процесс 67 последовательного извлечения пара заменяется процессом 67’.Процесс 67 состоит из непрерывного расширения пара и рассеивания тепла(ступенчатые линии.
Изотерм и сегменты изоляции).Регенеративный цикл 6745 с постоянной средней температурой теплопередачи, средняя температура теплоснабжения высока, тепловая эффективность улучшена, она приближается к тепловой эффективности цикла Карно. Оптимальный выбор температуры анализирует зависимость qf и rjP от To、 Бинарные циклы.
Насыщенный пар находится в зоне цикла Rsnkin / В2В3В4 ″ (см. Рис. 1. 39) тепловой КПД насыщенной температуры TUBUB и Т₁ч₂п dependent. To увеличьте тепловую эффективность, необходимо поднять температуру VT / tn₂ понижен. Если рабочей жидкостью является вода, увеличьте давление Предел достигает критической точки K с параметрами рки = 22,129 МПа и Т » = 647,3 к (см. рис. 1.36). также возможно повышение температуры ти₁ только в том случае, если вода заменена другой рабочей жидкостью, например критической температурой Т. Относительно низкое давление при ПК-98 МПа достигает 1673 K. At в то же время, даже если вакуум в конденсаторе достигает 96%, температура насыщения ртутью составляет 490к(вода-около 300к), невозможно понизить температуру ртути 7 |₁2 до желаемого предела.
Бинарный цикл, например водно-ртутный цикл, величина TM обеспечивается ртутью, а T₁ₜ-водой(рис.1.39). Пары ртути (процесс Зр4р/р), турбины подается до температуры ТН|Р, установленных в сопле образуется в теплообменнике в давление, создаваемое в процессе расширения 1р2р делается. Пары ртути конденсируются(процесс 2p3p), после чего ртутный конденсат закачивается в котел и нагревается (процесс Zp4p). Охладитель теплообменного аппарата water. In котел представляет собой рабочую жидкость в нижнем ярусе оборудования, использующую тепло, полученное ртутью.
Тепло, передаваемое ртутью воде, расходуется на образование водяного пара (процесс LA/») и расширяется до давления, создаваемого конденсатором в турбине (при наличии технологического перегревателя 1 * 2 # -/ * 2″).Источник (внешняя среда) и конденсация паров(процесс 2H3.). Поведение бинарной установки определяется суммарной активностью ртутного и водного циклов. / in-это специфическая работа воды, а / p-специфическая работа ртути. Если… В установке паровой мощности количество воды составляет 1% от количества воды / / Н = 4 + WР / С.
Удельная теплоемкость, необходимая для получения паров ртути, равна q \, а общая теплоемкость равна 0iP =общая тепловая эффективность паровой электростанции РН = 4 / 2р =(4 + Мп / п)/(/ п ^ т). (1.299） Теплота К11Д циркуляции ртути и воды, ПГ » = 4М и Р? = 4 / «1-но = а выражение(1.299) можно сформировать в виде n» = n? + 4 / ом?）- mₚ= qт / Q и затем т] ф = + Р \?Q $ / q. в то же время μ, ρ=(q \ ’ — = 1- Н= НР + НР-СЗ(1.300） Из уравнения, полученного для теплового КПД бинарного цикла, видно, что при введении в паросиловую установку 2-го рабочего тела (например, ртути) тепловой КПД значительно повышается. Γ|₍ ₍=0,3 и T) = = 0,3 и M)= 0,51.
Реакторный цикл Цикл оборудованный с реактором был широко used. In в ядерном реакторе, когда тепловое Q выделяется при температуре TP реактора, происходит деление ядра ядерного топлива. Тепловое количество Q парогенератора, представляющего собой специальную теплоноситель, циркулирующий через реактор, передается теплоносителю 2-го Circuit. As в результате образуется пар, который используется в турбинах. Работа оборудования с реактором осуществляется по циклу, показанному на схеме. 1.39.As охлаждающая жидкость.
Бинарный цикл-это термодинамический цикл, выполняемый двумя рабочими органами. Первичные контуры, непосредственно подключенные к ядерным реакторам, используют природную и тяжелую воду, газ, жидкий металл и органические высококипящие жидкости. Во 2-м контуре теплоноситель нерадиоактивный, поэтому 2-й контур представляет собой обычную паровую установку. Игнорируя потерю термодинамического цикла работы, цикл работы Ec = C(1-T₂ / TUₚ）.
Где Т₂-температура охлаждающей жидкости 2-го контура на выходе из турбины. T₁avav-средняя термодинамическая температура подвода тепла к рабочему телу. Фактически часть рабочего КТЛ расходуется на нужды самой установки(например, перекачка конденсата и привод в движение питающего насоса), и в связи с этим цикл L = = Ln-ab тиви =(л-А) (Л-T₂/7’ₗcₚ) Эл. (1301）.
Смотрите также:
| Сжатие газа в компрессоре | Обратные термодинамические циклы |
| Циклы тепловых двигателей и установок | Теория теплообмена |
