- •Тема 12 Дросселирование газов и паров
- •12.1. Дросселирование газа
- •12.1. Изменение энтропии и температуры при дросселировании
- •12.3. Дросселирование водяного пара
- •Контрольные вопросы
- •Тема 13. Влажный воздух
- •13.1. Параметры состояния влажного воздуха
- •Тема 14. Компрессоры
- •14.1. Классификация компрессорных машин
- •13.2. Диаграмма состояния влажного атмосферного воздуха
- •Контрольные вопросы
- •14.2. Поршневой компрессор. Индикаторная диаграмма идеального поршневого компрессора
- •14.3. Индикаторная диаграмма реального поршневого компрессора
- •Учет прямых утечек газа в компрессоре
- •14.3. Определение количества теплоты, отведенной от газа при различных процессах сжатия
- •14.4. Мощность привода и коэффициент полезного действия компрессора
- •14.5. Многоступенчатое сжатие газа
- •Контрольные вопросы
- •Тема 15. Циклы тепловых двигателей с газообразным рабочим телом
- •15.1. Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания (двс)
- •15.2. Циклы двс с подводом теплоты при постоянном объеме
- •15.3. Цикл двс с подводом теплоты при постоянном давлении (цикл Дизеля)
- •14.4. Цикл двс со смешанным подводом теплоты (цикл Тринклера)
- •14.5. Сравнение циклов поршневых двигателей внутреннего сгорания
- •14.6. Цикл двигателя Стирлинга
- •Контрольные вопросы
- •Тема 16. Циклы газотурбинных установок
- •16.1. Цикл гту с подводом теплоты при постоянном давлении
- •16.2. Цикл гту с подводом теплоты при постоянном объеме
- •16.3. Методы повышения термического кпд гту
- •16.4. Цикл гту с регенерацией теплоты
- •16.3.1. Цикл гту с подводом теплоты при и регенерацией теплоты
- •16.3.2. Цикл гту с подводом теплоты при и регенерацией теплоты
- •16.4. Цикл с многоступенчатым сжатием воздуха и промежуточным охлаждением
- •Контрольные вопросы
- •Тема 17. Теплосиловые паровые циклы
- •17.1. Цикл Карно
- •17.2. Цикл Ренкина
- •17.3. Влияние основных параметров на кпд цикла Ренкина
- •17.3.1. Влияние начального давления пара
- •17.3.2. Влияние начальной температуры пара
- •17.3.3. Влияние конечного давления в конденсаторе
- •17.4. Цикл с вторичным перегревом пара
- •17.5. Регенеративный цикл паротурбинной установки
- •17.6. Теплофикационные циклы
- •Контрольные вопросы
- •Тема 18. Циклы холодильных установок
- •18.1. Цикл воздушной холодильной установки
- •18.2. Цикл парокомпрессионной холодильной установки
- •18.3. Цикл пароэжекторной холодильной установки
- •18.4. Цикл абсорбционной холодильной установки
- •18.5. Тепловой насос
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
17.3. Влияние основных параметров на кпд цикла Ренкина
Исследование термического КПД цикла Ренкина при различных начальных и конечных состояниях пара позволяет сделать вывод, что с увеличением начального давления и начальной температуры пара и понижением конечного давления в конденсаторе КПД ПТУ растет.
17.3.1. Влияние начального давления пара
При
увеличении начального давления пара и
одном и том же конечном давлении в
конденсаторе термический КПД паротурбинной
установки значительно увеличивается,
а удельный расход пара
уменьшается. Увеличение давления с
до
связано с повышением температуры
насыщенного пара, т.е. с повышением
средней температуры подвода теплоты,
это наглядно представлено на
–
диаграмме (рис. 83). Возрастание средней
температуры подвода и отвода теплоты
в конденсаторе при
приводит к увеличению КПД цикла.
Рисунок 83 – Влияние начального давления пара в –диаграмме.
Следовательно, не начальное давление является причиной увеличения КПД паросиловой установки, а увеличение средней температуры подвода теплоты.
Из
–
диаграммы (рис. .84) можно установить, что
с увеличением начального давления пара
увеличивается
адиабатное теплопадение
,
но повышается конечная влажность пара
и капли воды разрушают лопатки последних
ступеней турбины.
Конечная влажность пара свыше
не допускается.
На
рис. 85 приведен график зависимости
термического КПД от начального давления
для цикла Ренкина при
и
.
Рисунок 84 – Влияние начального давления пара в – диаграмме.
ηt
Рисунок
85 – График зависимости
от
для
цикла Ренкина при
и
.
17.3.2. Влияние начальной температуры пара
При повышении начальной температуры пара происходит увеличение термического КПД паротурбинной установки, так как увеличивается среднеинтегральная температура подвода теплоты и при этом растет адиабатное теплопадение (рис. 86).
Увеличение будет более значительным, если с увеличением температуры возрастает и начальное давление пара, но уменьшается удельный расход пара.
Например,
при начальном давлении
и повышении температуры с
до
КПД цикла увеличивается с
до
.
Если же одновременно увеличивается и
давление, например до
при тех же условиях, то КПД цикла
возрастает с
до
.
Рисунок 86 – Влияние начальной температуры пара.
На
рис. 87 приведен зависимость термического
КПД обратимого цикла Ренкина от начального
давления для различных значений
.
ηt
Рисунок 87 – График зависимости от для цикла Ренкина при различных значениях .
На
рис. 88 приведен график зависимости
от
,
в котором начальное давление пара
,
а давление пара в конденсаторе
.
В
настоящее время основными параметрами
пара, используемого на электростанциях,
являются
и
.
Имеются установки с параметрами пара
и начальной температурой до
.
Дальнейшее повышение начальных параметров
пара ограничивается свойствами
существующих конструкционных материалов:
при высоких давлениях и температурах
прочностные характеристики перлитных
сталей ухудшаются и их заменяют
значительно более дорогими аустенитными
сталями. Хотя при этом за счет повышения
и
величина термического КПД несколько
возрастает, но увеличиваются и капитальные
затраты.
ηt
Рисунок 88 – График зависимости от , при и .
