Методические указания

При изучении работы компрессоров необходимо уделить должное внимание изображению термодинамических процессов в рv и Тs — диаграммах и сравнению изотермического, адиабатного и политропного сжатия.

При изучения циклов двигателей внутреннего сгорания надо научиться анализировать различные циклы, пользуясь при этом рv и Тs — диаграммами. Следует разобраться в вопросе об экономичности циклов ДВС. При сравнении экономичности рассматриваемых циклов при одинаковых степенях сжатия следует помнить, что наиболее экономичным будет цикл с изохорным поводом теплоты. Если же сравнение экономичности производить при одинаковых максимальных давлениях и температурах, то максимальный КПД имеет цикл с изобарным подводом теплоты, а наименьший - цикл — изохорным подводом теплоты.

Паровые турбины получили широкое распространение прежде всего благодаря высокой экономичности, надежности и возможности получения больших мощностей в одном агрегате. Превращение тепловой энергии пара в механическую работу в турбине осуществляется в два этапа: сначала потенциальная энергия пара преобразуется в кинетическую при истечении пара из сопел, а затем кинетическая энергия потока пара на рабочих лопатках преобразуется в механическую работу вращения вала турбины.

Эффективность работы турбины зависит от величины тепловых потерь в ней, поэтому необходимо учитывать и потери, возникающие в турбине. Надо уметь определять КПД турбины, ее мощность и расход пара на турбину. Комбинированная выработка тепловой и электрической энергии значительно повышает коэффициент использования теплоты. Особое внимание следует обратить на теплофикационные турбины (конденсационные турбины с регулируемыми отборами пара и турбины с противо давлением)

Тема 8. Циклы теплоэнергетических и холодильных установок. Прямые преобразователи энергии

Циклы паросиловых установок. Схема и цикл Ренкина и его исследование. Термический КПД. Влияние начальных и конечных параметры на термический КПД цикла Ренкина. Относительный внутренний и относительный эффективный КПД паровой турбины. Изображение цикла Ренкина в рv и Тs — диаграммах. Пути повышения экономичности паросиловых установок. Парогазовые циклы. Основы теплофикации. Циклы холодильных установок и их анализ. Цикл воздушной компрессорной холодильной установки. Холодильный коэффициент и холодопроизводительность. Цикл паровой компрессорной холодильной установки. Характеристика применяемых холодильных агентов. Прямые преобразователи энергии. Установки с магнитогидродинамическим генератором (МГД — генератором).

Методические указания

Особое внимание следует уделять основному циклу паросиловой установки, за которой принят идеальный цикл Ренкина. В этом цикле осуществляется полная конденсация рабочего тела в конденсаторе, поэтому для подачи питательной воды а паровой котел используется питательный насос с малыми габаритами и высоким КПД. Необходимо уметь анализировать циклы с помощью рv и Тs, is— диаграмм, а также уметь определять КПД цикла Ренкина и знать пути его повышения.

Метод комбинированной выработки тепловой энергии является наиболее прогрессивным, несмотря на снижение термического КПД в теплофикационном цикле. Комбинированное производство теплоты и электроэнергии значительно снижает расходы топлива по сравнению с раздельной выработкой.

Холодильные установки работают по обратному циклу. Надо усвоить учебный материал темы и уметь анализировать с помощью Тs – диаграммы работу холодильных циклов, определять холодильные коэффициенты и холодопроизводительность установок.

Теплосиловые установки преобразуют теплоту в механическую энергию, которая на электростанциях превращается в электроэнергию с помощью электромеханических генераторов, либо затрачивается на движение в двигательных установках, Однако возможно непосредственное преобразование теплоты в электроэнергию с помощью так называемых установок прямого преобразования энергии. К ним относят установки с магнитогидродинамическим генератором (МГД — генератором), с термоэлектрическим генератором (ТЭГ) и термоэмиссионный преобразователь энергии (ТЭП).