Әдебиеттер тізімі

1. Веников В.А., Путятин Е.В. Введение в специальность.Электроэнергетика.-М:Высшая школа, 1988г.

2.Хожин Г. «Электроэнергетика», Алматы, 2011ж.

ДӘРІС № 9

Тақырыбы «жылу машиналарының пәк-і. Жэс жылу балансы»

Жоспар

1. Жылу машинасының ПӘК-і.

2. ЖЭС жылу балансы.

Жылу қозғалтқыштары. Жылу қозғалтқыштары - отынның ішкі энергиясын механикалық энергияға айналдыратын қозғалтқыштар. 

Іштен жанатын қозғалтқыштарда және газ турбиналарында температураның жоғарылауы отынның қозғалтқыштарының өз ішінде жану нәтижесінде болып жатады. Т1 температураны қыздырғыштың температурасы деп атайды. Газ жұмыс істеген сайын энергиясын жоғалтады және қайсібір Т2 температураға дейін сөзсіз суынады. Оны салқындатқыштың температурасы деп атайды. Т1>Т2>Т (қоршаған орта) болуы керек, әйтпесе двигатель жұмыс істей алмайды. Атмосфера немесе конденсаторлар салқындатқыш бола алады. 

Жылу қозғалтқыштарының ПӘК-і. 

Жылу қозғалтқыштарының барлығына тән ортақ қасиет – ол циклдік процесс, соның нәтижесінде жұмыстық дене бастапқы қалпына қайтып оралады. Демек, жылу қозғалтқыштары дөңгелек цикл бойынша жұмыс атқарады. ПӘК-пайдалы әсер коэффициенті. Оны [η] = 100 % әрпімен белгілейді.  ПӘК – двигательдің атқаратын А' жұмысының, қыздырғыштан алатын жылу мөлшеріне қатынасы:  Мұндағы, А-атқарылған пайдалы жұмыс, Q1 – қыздырғыштан алынған жылу мөлшері , Q2 – салқындатқышқа берілген жылу мөлшері. ηmax = 45% 

Карно циклі. XIX ғасырдан бастап Жер бетінде жылу машиналары қаптап кетті. Бірақ бұл машиналардың ПӘК-і өте төмен болды. Бу машиналарында ПӘК-і бар болғаны 8-9%, ал алғашқы іштент жанатын поршеньді қозғалтқыштардыкі 12-20%. Жылу машиналарының ПӘК-ін қалай көтеруге болады деген мәселе туды. Бұл мәселені шешуде француз физигі С а д и К а р н о көп еңбек етті. Ол өзінің зерттеулерінің нәтижесін 1824 ж. «Оттың қозғаушы күші және осы күшті пайдалана аелатын машиналар туралы ойлар» деген еңбегінде жария етті. С.Карно максимал мүмкін мүмкін ПӘК-і идеал машина жасамақ болды (теориялық жолмен). Оның идеал машинасы идеал газбен және ешқандай шығынсыз жұмыс істейтін еді. Мұндай теориялық машина жұмыс істейтін цикл Карно циклі деп аталды. Ол екі изотермадан және екі адиабатадан тұратын тұйықталған процесс. 

1 → 2 – газ ұлғаюы кезіндегі изотерма 

2 → 3 – газ ұлғаю кезіндегі адиабата 

3 → 4 – газ сығылу кезіндегі изотерма 

4 → 1 – газ сығылу кезіндегі адиабата 

Идеал жылу машинасының максималды ПӘК-і (Карно циклы):  Мұнда, Т1-жылу машинасы, Т2-мұздатқышы 

1-мысал. Идеал жылу машинасының температурасы 127 К, ал суытқыштың температурасы 17 К болса, бұл жылу машинасына 30 кДж жылу берілсе қандай жұмыс атқарады?  Берілгені: ХБЖ: Шешуі: t1 = 1270C 400 K t2= 170C 290 K Q = 30 кДж 30000 Дж А = ?  2. ЖЫЛУ ЭЛЕКТР СТАНЦИЯСЫ (ЖЭС) – органикалық отынды жағу кезінде бөлініп шығатын жылу энергиясын түрлендіру нәтижесінде электр энергиясын өндіретін электр станциясы. ЖЭС пайдаланатын отын түріне қарай – қатты, сұйық, газ тәрізді және аралас типті отынмен жұмыс істейтін ст-ларға, жылу қозғалтқыштарының түріне қарай – бу турбиналы, газ турбиналы (ГТЭС) және іштен жану қозғалтқышты (дизельді) ст-ларға, өндірілетін энергия түріне қарай – конденсациялық электр ст-лары (КЭС немесе МАЭС – Мемл. ауданаралық электр ст-лары) және жылу электр ст-лары (жылу электр орталықтары – ЖЭО), қуат беру графигі бойынша – базалық (жыл бойы біркелкі жүктемемен жұмыс істейтін) және пиктік (күрт өзгермелі жүктеме графигімен жұмыс істейтін) ст-лар болып бөлінеді. Кейде ЖЭС-терге шартты түрде атом электр ст-ларын, күн электр ст-ларын, геотермиялық электр ст-ларын да жатқызуға болады. ЖЭС-тердің электрлік жабдықтарына синхронды генераторлар, генератор кернеуінің таратқыш құрылғылары, жоғарылатқыш, бақылау, өлшеу және басқару аспаптары мен қосалқы жабдықтары, т.б. жатады. Орган. отын (көмір, мұнай, газ) қорларының мол болуына байланысты Қазақстанда салынған электр ст-лардың басым көпшілігі (барлық электр ст-лар қуатының 87,6%-ін өндіреді) жылу электр ст-лары болып табылады. Қазақстанның ЖЭС-терінің жиынтық қуаты 1999 ж. шамамен 16000 МВт-қа, оның ішінде КЭС-терде 8630 МВт-қа (ғ1 Екібастұз МАЭС-і – 4000 МВт, Ақсу МАЭС-і – 2400 МВт, Жамбыл МАЭС-і – 1230 МВт, ғ2 Жамбыл МАЭС-і – 1000 МВт, Маңғыстау энергокомбинатының ғ1, 2 ЖЭС-тері – әрқайсысының қуаты 630 МВт-тан, ЖЭО-лардың қуаты 5694 МВт-қа, ГТЭС-тердің қуаты 192 МВт-қа (Теңіз ГТЭС-і – 144 МВт, Жаңажол ГТЭС-і – 48 МВт) жетті.

Бақылау сұрақтары:

1. Жылу қозғалтқыштары деген не?  2. Жылу қозғалтқыштарының түрлерін атаңдар. ПӘК қандай шама?  3. Карно циклын сипаттап беріңдер.