Цикл паросиловой установки. Цикл Ренкина

За основной цикл в паротурбинной уста­новке принят идеальный цикл Ренкина. В этом цикле осуществляется полная конден­сация рабочего тела в конденсаторе, вслед­ствие чего вместо громоздкого малоэффек­тивного компрессора для подачи воды в ко­тёл применяют питательный водяной насос, который имеет малые габариты и высокий КПД.

На pv- диаграмме точка 4 характеризует со­стояние кипящей воды в котле при давлении p₁. Линия 4-5 изображает процесс парообра­зования в котле; затем пар подсушивается в перегревателе при давлении p₁. Полученный пар по адиабате 1-2 расширяется в цилиндре парового двигателя до давления p₂ в кон­денсаторе. В процессе 2 – пар полностью конденсируется до состояния кипящей жид­кости при давлении p₂ , отдавая теплоту па­рообразования охлаждающей воде. Процесс сжатия воды осуществляется в насосе; получающееся при этом повышение темпе­ратуры воды ничтожно мало, и им в иссле­дованиях при давлениях до 3,0 – 4,0 МПа пренебрегают. Линия 3-4 изображает изме­нение объёма воды при нагревании от тем­пературы в конденсаторе до температуры кипения. Работа насоса изображается за­штрихованной пл. 03 7. Энтальпия пара при выходе из перегревателя в точке 1 равна i₁ и на Ts –диаграмме изображается пл. 9 34617109. Энтальпия пара при входе в конденсатор в точке 2 равна i₂ и на Ts –диаграмме изображается пл. 9 . Эн­тальпия воды при выходе из конденсатора в точке равна i₁ и на Ts –диаграмме изобра­жается пл. 9 8109. Полезная работа пара в цикле Ренкина l изображается на pv- диа­грамме пл. .

Если в цикле Ренкина учитывать работу насоса, то процесс адиабатного сжатия воды в нём представится на Ts- диаграмме адиа­батой , а изобара 3-4 соответствует нагреванию воды в котле при давлении p₁ до соответствующей температуры кипения.

Термический КПД цикла Ренкина определя­ется по формуле:

Удельное количество теплоты в цикле подводится при p=const в процессах 3-4 (подогрев воды до температуры кипения), 4-6 (парообразование) и 6-1(перегрев пара) и равно разности энтальпий начальной и ко­нечной точек процесса:

Это удельное количество теплоты изобра­жается на Ts –диаграмме пл. 8 . От­вод удельного количества теплоты q₂ осуществляется в конденсаторе по изобаре 2- , следовательно

Отводимая теплота изображается на Ts –диаграмме пл.

Термический КПД цикла Ренкина: