instalație de căldură și electricitate

căldură 1. abur și centrale electrice.

Ciclul Carnot în abur umed.

Termofixare - un motoare termice destinate pentru transformarea căldurii în lucru mecanic.

Termocentralelor fluid de lucru gazos este un gaz. Anterior, sa demonstrat că ciclul reversibil directă Carnot are cea mai mare eficiență termodinamică.

Figura 1.2 gaz Direct ciclu Carnot

în diagrama de un mediu de lucru

Figura 1.1 gaz Direct ciclu Carnot

în diagrama de un mediu de lucru

În cazul în care se folosesc gaze ca fluid de lucru. topriblizitsya de compresie izotermă este posibilă cu utilizarea compresoarelor cu mai multe etape, a căror predusmatrivaetsyapromezhutochnoe ohlazhdenieposle ultima etapă.

Și aproximativ de expansiune izoterma poate fi reprodus datorită furnizării de căldură în trepte în motoarele cu turbine cu gaz.

Astfel, ciclul Carnot poate fi implementat fluid de lucru gazos (gaz), din cauza problemelor tehnice ale procesului de expansiune izotermă și comprimarea gazului.

Utilizarea aburului ca organism de lucru - o stare gazoasă a materiei, la o temperatură sub pozvolyaetotnositelno critică punerea în aplicare pur și simplu ciclul Carnot.

Steam termofixare - o centrală termică, în care fluidul de lucru este aburul produs prin evaporarea lichidului cu punct de fierbere scăzut. Ca un astfel de lichid este utilizat cel mai frecvent apa cu sleduyuschimipreimuschestvami:

apa este în fază lichidă la presiune atmosferică și la o temperatură suficient de scăzută;

condensare lumină într-o fază lichidă;

căldură relativ scăzută de la vaporizarea

;

față de mediu, agresivitate redusă pentru a instala, rezervele naturale de mari dimensiuni.

După cum se știe, tranziții de fază în vaporii saturați umedă (evaporare și condensare) sunt simultan la presiune constantă și izoterm.

Punerea în aplicare a unui proces izobară în gazul, iar perechea este simplu punct de vedere tehnic.

Dacă vom aranja procesele izobare de expansiune și contracție în aburul saturat umed și să le completeze procesele adiabatice de expansiune și contracție, obținem ciclul Carnot.

Figura 1.4 Ciclul Direct Carnot pe umed

abur saturat în diagramă

Figura 1.3 Ciclul Direct Carnot în umed

abur saturat în diagramă

Figura 1.5 Schema centralei termice de abur care funcționează pe ciclul Carnot în aburul saturat umed:

PC - cazan de abur;

CN - Pompă de circulație;

PT - turbine cu abur;

In PC cazan de abur intră vapori umed saturat cu parametrii

șiCP compresor. În figura 1.3. și 1.4. Linia 4-1 - procesul de creștere a gradului de uscare a aburului saturat umed într-un cazan de abur de PCladatorită ofertei de căldurădin arderea combustibilului în PC cuptor cazan. căldurăabur saturat este furnizat la cazan cândși. Steam cu un grad ridicat de uscareeste alimentat de la cazan la duzele PT turbina cu abur la o presiune deși temperatură. Linia 1-2 expansiune a aburului de proces adiabatică în turbină. Extinderea abur la expirarea duzelor duce la o creștere a energiei cinetice, care se transmite lame de rotor și rezultatele rotorului în rotație.

Pe același ax cu rotorul generatorului turbinei set E - „operațiune de utilizator“.

La ieșirea turbinei udați parametrii saturați cu vapori având

,și gradul de uscare, și,și. Cu acești parametri, aburul saturat umed intră K condensator - schimbător de căldură regenerativ cu jet de apă ca lichid de răcire. Apa de răcire este furnizată circulant condensatorul pompa CN. Linia 2-3 - înțărcare căldură proceslașiabur umed saturat cu scăderea gradului de uscăciunela.

cu opțiuni

,șiabur umed saturat este aspirat de compresor MP. Linia 3-4 - adiabatică proces cu abur la o presiune szhatiyanasyschennogotemperaturăo reducere a gradului de uscarela.

Dar acest ciclu nu este folosit, din cauza problemelor de implementare reală a procesului de comprimare în compresor 3-4. Prezența picăturilor de lichid în aburul saturat umed are un efect negativ asupra părților de curgere ale turbinei cu abur și compresorul. Compresorul este proiectat pentru a comprima gaz, iar în acest proces 3-4 este comprimat abur saturat umed. Din cauza condensarea parțială a aburului umed în condensator în compresor intră aburul umed cu un anumit volum mare

. Acest lucru conduce la necesitatea unui compresor cu creșterea volumului cilindrului, ceea ce mărește activitatea de perechi de compresie (pătrat 3-4-5-6 din figura 1.3.).

Eficiența termică a unui ciclu Carnot în abur umed

Exemplul 1:

și adecvate,și adecvate

Astfel, eficiența ciclului Carnot în aburul umed este foarte mare.

Deoarece procesele 4-1 și 2-3 este izobară-izotermă, atunci formulele pentru procesele izobare

;

de (1.1) este necesară pentru a crește presiunea aburului din cazan , pentru a micșoranecesare pentru a reduce presiuneaîn condensator.

Atunci când aceste modificări crește

, dar, de asemenea, crește volumul cilindrilor compresorului.

Astfel, principalele dezavantaje ale ciclului Carnot în abur umed sunt:

compresor greoaie datorită volumului mare al cilindrului;

costuri ridicate de energie pentru abur umed comprimat într-un compresor cu o capacitate cilindrică mare.

Din cauza acestor dezavantaje ale cadru perfect energie termică ciclu de abur primit de un alt ciclu de construcții - ciclul Rankine.