Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Цикл Ренкина
За основной цикл паротурбинных установок принят идеальный цикл Ренкина. В этом цикле осуществляется полная конденсация пара в конденсаторе, вследствие чего вместо громоздкого малоэффективного компрессора для подачи воды в котел применяют питательный водяной насос, который имеет малые габариты и высокий КПД. При сравнительно небольшой мощности, потребляемой насосом, потери в нем оказываются малыми по сравнению с общей мощностью паротурбинных установок. Кроме того, в цикле Ренкина возможно применение перегретого пара, что позволяет повысить среднеинтегральную температуру подвода теплоты и тем самым увеличить термический КПД цикла. Идеальный цикл Ренкина на диаграмме приведен на рис. 12.4. Точка 4 характеризует состояние кипящей воды в котле при давлении . Линия 4-5 изображает процесс парообразования в котле; в процессе 5-6 пар подсушивается в перегревателе; процесс 6-1 – перегрев пара в перегревателе при давлении . Полученный перегретый пар расширяется по адиабате 1-2 в цилиндре парового двигателя до давления в конденсаторе. В процессе пар полностью конденсируется до состояния кипящей жидкости при давлении , отдавая теплоту парообразования охлаждающей воде.
Рис. 12.4. Цикл Ренкина для паротурбинной установки
Процесс сжатия воды осуществляется в насосе; получающееся при этом повышение температуры воды ничтожно мало, и им можно пренебречь при давлениях 3,0 – 4,0 МПа. Линия 3-4 изображает изменение объема воды при нагревании от температуры в конденсаторе до температуры кипения. Работа насоса изображается пл. . Энтальпия пара при выходе из перегревателя в точке 1 равна и на диаграмме (рис. 12.5) изображается пл. . Энтальпия пара при входе в конденсатор в точке 2 равна и на диаграмме изображается пл. . Энтальпия пара при выходе из конденсатора в точке равна и на диаграмме изображается пл. . Полезная работа пара в цикле Ренкина изображается на pv – диаграмме пл. (рис. 12.4). Если в цикле учитывать работу насоса, то процесс адиабатного сжатия воды в нем представится на Ts – диаграмме (рис. 12.5) адиабатой , а изобара 3 – 4 соответствует нагреванию воды в котле при давлении до соответствующей температуры кипения. Теоретический КПД цикла Ренкина определяется по уравнению .
Рис. 12.5. Ts – диаграмма цикла Ренкина
Удельное количество теплоты в цикле 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 Тs – диаграмме пл. . Отвод удельного количества теплоты осуществляется в конденсаторе по изобаре , следовательно . Отводимая теплота на Ts – диаграмме изображается площадью пл. . Термический КПД цикла Ренкина определяем по уравнению . (12.1) Термический КПД цикла может быть также получен по уравнению , где l – полезная работа цикла. Полезная работа цикла равна работе паровой турбины без работы, затраченной на привод насоса. Работа паровой турбины равна уменьшению энтальпии в процессе 1 – 2 и изображается площадью пл.12701: . При адиабатном сжатии воды в насосе и подаче ее в котел затрачивается работа . Тогда и . Учитывая, что вода практически несжимаема, уравнение (12.1) можно представить в ином виде. При адиабатном сжатии воды в насосе и , будем иметь . где v – удельный объем воды при давлении р 2. Работа на привод насоса изображается на pv – диаграмме площадью пл. (рис. 12.4). Заменив в уравнении (12.1) разность на , получим , но , поэтому . (12.2)
12.3. Is – диаграмма цикла Ренкина На рис. 12.6. приведена is – диаграмма цикла Ренкина. Точка 1 характеризует состояние перегретого пара при входе в паровую турбину, точка 2 – состояние влажного пара при выходе из турбины; точка - состояние кипящей воды на выходе из конденсатора; точка 3 – состояние воды при выходе из насоса при давлении в котле р 1; точка 4 – состояние кипящей воды при давлении в котле р 1; точка 5 – состояние влажного пара при выходе из котла; точка 6 – состояние сухого насыщенного пара в пароперегревателе. В этой диаграмме расстояние по ординате между точ-
Рис. 12.6. is – диаграмма цикла Ренкина паротурбинной установки
ками 1 и 2 соответствует адиабатному расширению пара в паровой турбине. Расстояние по ординате между точками 2 и изображает количество теплоты, отводимое в конденсаторе при . Расстояние по ординате между точками 2 и 3 – количество теплоты, затраченное на сжатие воды в насосе до давления р 1 в котле. Расстояние по ординате между точками 3 и 4 соответствует количеству теплоты, затраченному на подогрев воды до температуры котла. Расстояние между точками 4 и 5 изображает количество теплоты, затраченное на получение влажного пара в котле со степенью сухости . Расстояние по ординате между точками 5 и 6, 6 и 1 определяет количество теплоты, затраченное на подсушку влажного пара и перегрев сухого пара в пароперегревателе при давлении в котле р 1 = const. Таким образом, удельное количество теплоты q 1, подведенное к воде в этом цикле, определяется расстоянием по ординате между точками 1 и 3, а отведенное q 2 – между точками и . Применение is – диаграммы значительно упрощает расчеты термодинамических процессов и циклов, так как количества теплоты в этой диаграмме изображается отрезками прямых линий по ординате между начальными и конечными точками процессов. При невысоких давлениях в расчетах цикла Ренкина делают следующие допущения: не учитывают повышения температуры воды при адиабатном сжатии в насосе (практически точки и в Ts – диаграмме сливаются); полагают, что изобары жидкости сливаются с пограничной кривой жидкости вследствие того, что удельный объем воды весьма мал по сравнению с объемом пара; пренебрегают работой насоса. Термический КПД паротурбинного цикла определяется по приближенной формуле . (12.3) При расчетах паротурбинных установок и отдельных ее элементов требуется знание удельного расхода пара (d). Теоретический удельный расход пара в килограммах на 1 МДж составляет , или в килограммах на 1 КВт × ч: . Потери от необратимого расширения пара в двигателе учитываются внутренним относительным КПД паровой турбины , где - энтальпия в конце действительного расширения пара в турбине. Потери от необратимости, уменьшая полезную работу, увеличивают удельный расход пара: , кг / МДж.
Date: 2015-05-09; view: 2538; Нарушение авторских прав |