32. Цикл паросиловой установки Ренкина.
Цикл Ренкина – цикл паросиловой установки , в которой компрессор заменили питательным насосом.
- экономайзер
Замена на питательный насос требует полной конденсации водяного пара2-3.
3-4 – сжатие воды при подаче в паровой котел.
Количество теплоты, необходимое для подогрева воды до состояния кипения q1’ , 5-1 – теплота парообразования.
Экономайзер:
q1=пл4’-4-5-1-1’-4’;
q=4’-3-2-1’-4’;
Практическое применение получил цикл ренкина с перегретым паром.
1-паровой котел; 2- паровая турбина; 3-конденсатор; 4-питательный насос; 5- потребитель энергии; 6-экономайзер; 7-пароперегреватель.
Данный процесс протекает с дополнительным перегревом пара, который осуществляется в паронагреватели 7.
4
-1с
подводом теплоты q1’изобарный
процесс нагрева до состояния кипения
в экономайзере.
5-6- изобарно-изотермический процесс парообразования в котле 1.
6-1- изобарный процесс- процесс нагрева пара с подводом теплоты q1’’’.
2-3- процесс конденсации.
3-4-подвод телоты.
Когда температура цикла выше критической, т.е. (p4=p5=p6) p4≥pк=22,1МПа питательная вода в экономайзере сразу переходит в состояние перегретого пара. В этом случае в паровой котел не нужен, теплота q1’’=R=0.
33 Паровой цикл Карно
И
звестно,
что при одинаковых температурах Tmax
и Tmin
наибольшим термическим КПД обладают
циклы Карно, Поэтому естественно
стремление создать и паровые установки,
работающие по этому циклу, так как КПД
цикла Карно (68) не зависит от рода
работающего агента. Такой цикл Карно
для насыщенного пара показан на рис.
126.
Подготовка пара осуществляется в паровом котле (испарение кипящей воды) при постоянных температуре и давлении (4-1), затем происходит адиабатное расширение пара в паровой машине (1-2) Отработавший в машине пар частично конденсируется в конденсаторе при постоянных температуре и давлении (2-3).
Процесс 3-4 адиабатного сжатия пара осуществляется специальным насосом. Таким образом, такой термодинамический цикл осуществляется в паросиловой установке (рис. 127), состоящей из ряда самостоятельных элементов: парогенератора-котла 1; паровой машины 2; конденсатора 3 и компрессора 4. Последний, производит сжатие отработавшего пара от состояния с большим удельным объемом v3 (точка 3на рис. 126) до объема v4 (точка 4). На это сжатие затрачивается удельная работа, равная пл. п43т (см. рис. 126, а). Увеличение начальных параметров р1 и T1 (например, до параметров в точке.1') или уменьшение конечных параметров р2 и Т2 приводит к увеличению работы (пл. п'43'т'), затрачиваемой на сжатие отработавшего рабочего тела (частично сконденсированного пара). Несмотря на увеличение термического КПД цикла Карно при росте начальных и уменьшении конечных параметров рабочего тела, общая экономическая эффективность использования теплоты в установке уменьшается. Это связано с относительно большим рабочим объемом компрессора, наличием вредных сопротивлений и повышенных потерь. Таким образом, видимые на первый взгляд преимущества паровой установки, работающей по циклу Карно (максимальный термический КПД), теряются из-за повышенной работы, требуемой на процесс сжатия отработавшего конденсата.