Тема основные термодинамические понятия и законы
жүктеу/скачать 0,78 Mb.
|
Лекции по теплотехнике
| 8.2.Цикл Ренкина
В паросиловых установках применяют цикл Ренкина. В цикле Ренкина охлаждение влажного пара в конденсаторе производится до превращения его в воду. Различают цикл Ренкина с сухим насыщенным паром и с перегретым паром (рис. 8.3). В цикле Ренкина с сухим насыщенным паром сухой насыщенный пар с параметрами p1, T1, i1 поступает из парового котла в турбину (точка 1 на рис. 8.3), где адиабатно расширяется от давления p1 до давления p2 (точка 2). После турбины влажный насыщенный пар с параметрами p2, T2, i2 поступает в конденсатор, где полностью конденсируется при постоянных давлении и температуре (точка 3). Питательная вода с помощью насоса сжимается до давления p1, равного давлению в паровом котле, и подаётся в котёл (точка 4). Параметры воды на входе в котёл – p1, T2, i4. В паровом котле питательная вода смешивается с кипящей водой, нагревается до температуры кипения и испаряется
Цикл Ренкина состоит из следующих процессов: 4′-1 – процесс парообразования в котле при постоянном давлении; 1-2 – процесс адиабатного расширения пара в турбине; 2-3 – процесс конденсации влажного пара в конденсаторе с отводом теплоты с помощью охлаждающей воды; 3-4 – процесс адиабатного сжатия воды в насосе от давления p2 до давления p1; 4-4’ – процесс подвода теплоты к воде при давлении p1 в паровом котле до соответствующей этому давлению температуры кипения. Термический к. п. д. цикла
Теплота q1 в цикле подводится в процессах: 4-4’ – подогрев воды до температуры кипения в котле; 4′-1 – парообразование в котле. Для 1 кг пара q1 в изобарном процессе равно разности энтальпий конечной (точка 1) и начальной (точка 4) точек процесса подвода тепла:
Отвод теплоты q2 происходит в конденсаторе по изобаре 2-3, следовательно
Подставив (8.2) и (8.3) в (8.1), получим
Так как i3≈i4, можно записать
Термический к. п. д. цикла Ренкина меньше термического к. п. д. цикла Карно при одинаковых начальных и конечных параметрах пара, так как в цикле Карно теплота q1 затрачивается только на процесс парообразования (то есть q1≈r), а в цикле Ренкина она затрачивается как на парообразование, так и на подогрев питательной воды в процессе 3-4. Поэтому для паросиловых установок в заданном температурном интервале термодинамически наиболее выгодным циклом мог бы быть цикл Карно. Однако его осуществление связано с большими трудностями. Цикл Карно относительно проще было бы осуществить в области влажного пара. Это объясняется тем, что в области влажного пара изотермические процессы совпадают с изобарными и могут быть реально осуществлены в котле и конденсаторе. Однако в цикле Карно конденсация пара в изотермическом процессе происходит не полностью, вследствие чего в последующем адиабатном процессе сжимается не вода, как в цикле Ренкина, а влажный пар, имеющий относительно большой объем. В цикле Ренкина с перегретым паром добавляется ещё один процесс: 1-1’ – перегрев пара. жүктеу/скачать 0,78 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|