T?rbinli bir buhar santralinin enerji dengesi ?ekil 2'de g?sterilmektedir. 519. O ?rnektir; Bir buhar santralinin verimlili?i daha da y?ksek olabilir (%27'ye kadar). Bir buhar santralinin i?letimi s?ras?nda meydana gelen enerji kay?plar? iki k?sma ayr?labilir. Kay?plar?n bir k?sm? kusurlu tasar?mdan kaynaklanmaktad?r ve kazan ve kondenserdeki s?cakl?k de?i?tirilmeden azalt?labilir. ?rne?in kazan?n ?s? yal?t?m?n?n daha ileri d?zeyde d?zenlenmesiyle kazan dairesindeki ?s? kay?plar?n?n azalt?lmas? m?mk?nd?r. ?kincisi, ?nemli ?l??de en- Kazan ve kondenserde belirli s?cakl?klarda, kondenserin so?utulmas? i?in suya aktar?lan ?s? kayb? tamamen ka??n?lmaz hale gelir. Bir ?s? motorunun ?al??mas?n?n ko?ulunun yaln?zca ?s?t?c?dan belirli miktarda ?s? almak de?il, ayn? zamanda bu ?s?n?n bir k?sm?n? buzdolab?na aktarmak oldu?unu daha ?nce belirtmi?tik (§ 314).

Is? motorlar?n?n tasar?m?ndaki kapsaml? bilimsel ve teknik deneyim ve ?s? motorlar?n?n ?al??ma ko?ullar?na ili?kin derinlemesine teorik ?al??malar, bir ?s? motorunun verimlili?inin ?s?t?c? ile buzdolab? aras?ndaki s?cakl?k fark?na ba?l? oldu?unu ortaya koymu?tur. Bu fark ne kadar b?y?k olursa, buhar santralinin verimlili?i de o kadar y?ksek olur (tabii ki yukar?da bahsedilen tasar?mdaki t?m teknik kusurlar?n ortadan kald?r?lmas? ?art?yla). Ancak bu fark k???kse, teknik a??dan en geli?mi? makine bile ?nemli bir verimlilik sa?layamaz. Teorik hesaplama, ?s?t?c?n?n termodinamik s?cakl???na e?itse ve buzdolab?na e?itse, verimlili?in bundan daha b?y?k olamayaca??n? g?sterir.

Pirin?. 519. T?rbinli bir buhar santralinin yakla??k enerji dengesi

Yani ?rne?in bir buhar makinesinde, kazanda 100 (veya 373) ve buzdolab?nda 25 (veya 298) s?cakl?ktaki buhar?n verimi bundan daha b?y?k olamaz. , yani% 20 (pratik olarak, cihaz?n kusurlu olmas? nedeniyle, b?yle bir kurulumun verimlili?i ?nemli ?l??de d???k olacakt?r). Bu nedenle, ?s? motorlar?n?n verimlili?ini art?rmak i?in kazanda daha y?ksek s?cakl?klara ve dolay?s?yla daha y?ksek buhar bas?n?lar?na ge?mek gerekir. 12-15 atm bas?n?ta (200 buhar s?cakl???na kar??l?k gelir) ?al??an ?nceki istasyonlar?n aksine, modern buhar santralleri 130 atm veya daha fazla (yakla??k 500 s?cakl?k) kazanlar kurmaya ba?lad?.

Kazandaki s?cakl??? artt?rmak yerine kondenserdeki s?cakl??? d???rmek m?mk?n olacakt?r. Ancak bunun neredeyse imkans?z oldu?u ortaya ??kt?. ?ok d???k bas?n?larda, buhar?n yo?unlu?u ?ok k???kt?r ve g??l? bir t?rbinden saniyede b?y?k miktarda buhar ge?ti?inden, t?rbinin ve yo?unla?t?r?c?n?n hacminin a??r? derecede b?y?k olmas? gerekir.

Bir ?s? motorunun verimlili?ini art?rman?n yan? s?ra, "termal at?k", yani yo?unla?t?r?c?y? so?utan su ile uzakla?t?r?lan ?s?y? kullanma yolunu da se?ebilirsiniz.

Pirin?. 520. Termik santralin yakla??k enerji dengesi

Yo?u?turucuyla ?s?t?lan su, bir nehre veya g?le sal?nmak yerine, s?cak su ?s?tma borular? arac?l???yla y?nlendirilebilir veya kimya veya tekstil end?strilerinde end?striyel ama?larla kullan?labilir. T?rbinlerde buhar?n sadece 5-6 atm bas?nca kadar genle?tirilmesi de m?mk?nd?r. Ayn? zamanda t?rbinden ?ok say?da end?striyel ama? i?in kullan?labilecek ?ok s?cak buhar ??kar.

At?k ?s?y? kullanan bir istasyon, t?keticilere yaln?zca mekanik ?al??mayla elde edilen elektrik enerjisini de?il ayn? zamanda ?s?y? da sa?lar. Kombine ?s? ve enerji santrali (CHP) olarak adland?r?lmaktad?r. Bir termik santralin yakla??k enerji dengesi ?ekil 2'de g?sterilmektedir. 520.

Teknik termodinamik

1. Kombine ?s? ve elektrik ?retimi, enerji ?reten tesislerin verimlili?ini artt?rman?n sistematik bir yoludur. Buhar t?rbini kombine ?s? ve enerji santrallerinin en basit diyagramlar?. Termik santrallerin enerji ?zellikleri.

2. Kombine ?s? ve elektrik ?retimi, enerji ?reten tesislerin verimlili?ini artt?rman?n sistematik bir yoludur. Gazl? i?ten yanmal? motorlara dayal? kombine ?s? ve enerji santrallerinin en basit ?emalar?. Termik santrallerin enerji ?zellikleri.

3. Buhar santralleri (SPS): Buhar?n ara k?zd?r?lmas?, kullan?m nedenleri, diyagramlar?, teorik ve ger?ek ?evrimleri, SPS'nin verimlili?i ve g?c?.

4. Buharl? g?? santralleri (SPU): Ekstraksiyonlu yenileme ?emalar?, Ts-, hs-diyagramlar?nda rejeneratif ?evrimler. Rejeneratif d?ng?lerin verimlili?i. Rejeneratif ?s?t?c?larda ekstraksiyon buhar?n?n a??r? ?s?t?lmas? ?s?s?n?n ve yo?u?man?n a??r? so?utulmas? ?s?s?n?n kullan?lmas?.

5. Ak???n termodinami?i: adyabatik ak???n karakteristik h?zlar? ve parametreleri Ses h?z?, Laplace denklemi. Maksimum ve kritik h?zlar, temel boyutsuz say?lar. Ak?? h?z?n?n ses h?z?ndan ge?i? ko?ullar?. D?? etkilerin tersine ?evrilmesi ilkesi.

6. Ak?? termodinami?i: Statik ve frenleme parametreleri. Statik parametreler ile frenleme parametreleri aras?ndaki ili?ki.

7. Ak???n termodinami?i: gazlar?n ve buharlar?n nozullardan ??k???.

8. ?rnek olarak su buhar?n? kullanan ger?ek gazlarla yap?lan temel i?lemler ve bunlar?n tablolar ve diyagramlar kullan?larak hesaplanmas?: izobarik i?lem (yo?unla?t?r?c?, yo?u?ma so?utucusu, k?zg?n so?utucu).

9. ?rnek olarak su buhar?n? kullanan ger?ek gazlarla yap?lan temel i?lemler ve bunlar?n tablo ve diyagramlar kullan?larak hesaplanmas?: izobarik s?re? (evaporat?r, k?zd?r?c?, ekonomiz?r).

10. ?rnek olarak su buhar? kullan?larak ger?ek gazlarla yap?lan temel i?lemler ve bunlar?n tablolar ve diyagramlar kullan?larak hesaplanmas?: adyabatik s?re? (t?rbin ve geni?letici, pompa, fan).

11. Nemli hava: temel kavramlar ve ?zellikler nemli hava. Gaz sabiti, g?r?n?r molar k?tle, yo?unluk, ?s? kapasitesi, nemli havan?n entalpisi i?in hesaplanan ba??ml?l?klar.

12. Nemli hava. Nemli havan?n HD diyagram?. Nemli havan?n temel s?re?leri.

13. Ger?ek maddeler. Kritik durum. Durumun faz diyagramlar?: рv-, Ts-, hs-. Suyun termodinamik ?zellikleri. Termodinamik tablolar, diyagramlar ve suyun durum denklemleri.

14. Termodinamik sistemlerin denge ve kararl?l??? i?in ko?ullar: genel ko?ullar Tek fazl? bir sistemin kararl? dengesi. D?z ve e?ri faz aray?z?ne sahip iki fazl? bir sistemin dengesi.

15. Termodinamik sistemlerin denge ve kararl?l??? i?in ko?ullar: ?? fazl? bir sistemin dengesi. Gibbs faz kural?. 1. dereceden faz ge?i?leri. Clapeyron-Clausius denklemi. Durumun faz diyagram?.

16. pT durumunun faz diyagram?. Durumun faz diyagramlar?: рv-, Ts-, hs-

17.GTU. Genel bilgi. ?zobarik ?s? beslemeli en basit gaz t?rbini ?nitesinin idealle?tirilmi? ?evrimi.

18.GTU. Genel bilgi. ?zokorik ?s? beslemeli en basit gaz t?rbini ?nitesinin idealle?tirilmi? ?evrimi.

19.GTU. Genel bilgi. ?zobarik ?s? beslemeli ve ?al??ma s?v?s?n?n geri d?nd?r?lemez s?k??t?r?lmas? ve genle?tirilmesi i?lemlerine sahip en basit gaz t?rbini ?nitesinin d?ng?s?.

20. GTU. Genel bilgi. Bir gaz t?rbini ?nitesinde rejenerasyon.

21. Gaz halindeki ?al??ma s?v?s?na sahip motorlar. Genel bilgi. Pistonlu i?ten yanmal? motorlar ve mekanik ?evrimleri. ?deal Otto ?evrimi: (ba?lang?? verileri, karakteristik noktalar?n hesaplanmas?, ?evrimin giri? ve ??k?? ?s?s?, ?evrim i?i, ?s?l verim, ortalama g?sterge bas?nc?).

22. Gaz halindeki ?al??ma s?v?s?na sahip motorlar. Genel bilgi. Pistonlu i?ten yanmal? motorlar ve mekanik ?evrimleri. ?deal Dizel ?evrimi: (ba?lang?? verileri, karakteristik noktalar?n hesaplanmas?, ?evrimin giri? ve ??k?? ?s?s?, ?evrim i?i, ?s?l verim, ortalama g?sterge bas?nc?).

23. Gaz halindeki ?al??ma s?v?s?na sahip motorlar. Genel bilgi. ?deal Trinkler ?evrimi: (ba?lang?? verileri, karakteristik noktalar?n hesaplanmas?, ?evrimin giri? ve ??k?? ?s?s?, ?evrim i?i, ?s?l verim, ortalama g?sterge bas?nc?).

24. Kompres?r. Genel bilgi. Ger?ek bir kompres?r?n g?sterge diyagram?. ?deal tek kademeli kompres?r. Kompres?r?n ?al??mas?, prosesin do?as?n?n kompres?r?n ?al??mas? ?zerindeki etkisi.

25. Kompres?r. Genel bilgi. Kompres?rde tersinmez s?k??t?rma, kompres?r?n adyabatik ve izotermal verimlili?i. Zararl? alan?n kompres?r?n ?al??mas? ?zerindeki etkisi. Kompres?r?n hacimsel verimlili?i.

26. Kompres?r. Genel bilgi. ?ok kademeli kompres?r. Kullan?m nedenleri, diyagram, proses diyagramlar?, s?k??t?rma a?amalar? aras?ndaki bas?n? da??l?m?, ara ?s? e?anj?rlerinde uzakla?t?r?lan ?s?.

27. ?deal bir gaz?n termodinamik s?re?leri. Temel s?re?leri incelemek i?in metodoloji. Pv- ve Ts-diyagramlar?ndaki s?re? gruplar?. Proses ?s? giri?inin ortalama integral s?cakl???.

28. ?deal bir gaz?n termodinami?i. Kar???mlar ideal gazlar. Genel h?k?mler. Dalton yasas?. Bir kar???m? belirleme y?ntemleri. Gaz sabiti, g?r?n?r molar k?tle, yo?unluk, ?s? kapasitesi, i? enerji, entalpi, bir gaz kar???m?n?n entropisi. Kar???m?n entropisi.

29. Termodinami?in birinci yasas?. Enerji t?rleri. Is? ve i? enerji transfer bi?imleridir. Enerji ve ?s? dengeleri teknik sistem. 1. yasan?n denge denklemlerine dayanan bir teknik sistemin mutlak ve g?reli ?zellikleri.

30. Termodinami?in ikinci yasas?. Form?lasyonlar ve birbirleriyle ili?kileri. Tersinirlik kavram?n?n anlam?. D?? ve i? geri d?n???ms?zl?k. Entropi. Tersinir ve tersinmez s?re?lerde entropi de?i?imi. Termodinami?in 2. yasas?n?n analitik ifadesi. Termodinami?in birle?ik bir denklemi (kimlik) kapal? sistemler

Kombine ?s? ve elektrik ?retimi, enerji ?reten tesislerin verimlili?ini artt?rman?n sistematik bir yoludur. Buhar t?rbini kombine ?s? ve enerji santrallerinin en basit diyagramlar?. Termik santrallerin enerji ?zellikleri.

Kombine termal ?retim ve elektrik enerjisi?s?tma denir. Termik santrallerin termik enerji kullan?m?n?n zamanla b?y?k ?l??de gecikti?ini dikkate al?rsak, termik santrallerde kullan?m?n yayg?nla?t??? g?r?lmektedir. son y?llar b?y?k b?lge kazan evleri.

B?y?k ?ehirlerde veya sanayi b?lgelerinde kurulan CHP santralleri, termal ve elektrik enerjisinin kombine olarak ?retilmesine y?neliktir.

Is? ve elektrik enerjisinin kombine ?retimi ile ana ?zellik b?lgesel ?s?tmada daha ?nce t?rbinden ge?en buhar?n yo?u?mas? s?ras?nda ?s?t?c?larda a???a ??kan ?s? kullan?l?r. Bu s?cakl?k var yo?u?mal? enerji santralleri daha ?nce de belirtildi?i gibi so?utma suyuyla birlikte kaybolur

Termal ve elektrik enerjisinin kombine ?retimi ile t?keticiye (Ara se?im. 1 kg taze buhardan t?ketici (/ - fk shd) kcal / kg miktar?nda ?s? al?r, burada / k'dir) bas?n?s?z kazanlardan ??k??ta buhar?n ?s? i?eri?i ve t?keticiden geri d?nen / kondensat - t?keticinin t?rbin ekstraksiyonundan ald??? 1 kg buhardan (/ otb - / k.

Kombine termal ve elektrik enerjisi ?retiminin ?nemli avantajlar? vard?r. Elektrik t?keticilerinin yan? s?ra termal enerji t?keticilerinin de bulundu?u durumlarda (?s?tma i?in, teknolojik ama?larla), buhar t?rbininin egzoz buhar?n?n ?s?s? kullan?labilir. Ancak ayn? zamanda egzoz buhar?n?n bas?nc? veya genel olarak adland?r?ld??? gibi kar?? bas?n? tamamen termal t?keticiler i?in gerekli buhar parametreleri taraf?ndan belirlenir. Yani ?rne?in ?eki?ler ve presler i?in buhar kullan?ld???nda gerekli bas?n? 10 - 12 ata'd?r. teknolojik s?re?ler 5 - 6 ata buhar bas?nc? kullan?l?r. Is?tma amac?yla suyun 90 - 100 C'ye ?s?t?lmas? gerekti?inde 1 1 - 1 2 atm bas?n?l? buhar kullan?labilir.

a-end?striyel termik santral;
b- CHP'nin ?s?t?lmas?;
1 - kazan (buhar jenerat?r?);
2 - yak?t;
3 - buhar t?rbini;
4 - elektrik jenerat?r?;
5 - t?rbin egzoz buhar? yo?unla?t?r?c?s?;
6 - yo?u?ma pompas?;
7- rejeneratif ?s?t?c?;
8 - buhar kazan? besleme pompas?;
7-toplama yo?u?ma tank? ( Oraya bir hava giderici koymak daha iyi olur)
9- ?s? t?keticisi;
10- ?s?t?c? ?ebeke suyu;
11 a?l? pompa;
A? ?s?t?c?s? i?in 12'li yo?u?ma pompas?

CHP operasyonunun verimlili?i genellikle karakterize edilir ?s? kullan?m katsay?s?:

Birim zamanda t?keticiye s?ras?yla verilen elektrik ve termal enerji miktar?

B – ayn? s?re i?in yak?t t?ketimi

Yak?t?n daha d???k ?s?l de?eri

2 Kombine ?s? ve elektrik ?retimi, enerji ?reten tesislerin verimlili?ini art?rman?n sistematik bir yoludur. Gazl? i?ten yanmal? motorlara dayal? kombine ?s? ve enerji santrallerinin en basit ?emalar?. Termik santrallerin enerji ?zellikleri.

1 numaral? sorunun 1. k?sm? ( Kombine ?s? ve enerji ?retimi, enerji ?reten tesislerin verimlili?ini artt?rman?n sistematik bir yoludur.)

Kombine ?s? ve elektrik ?retimi, 2 ?r?n?n ortak (kombine) entegre ?retimidir: termal ve elektrik enerjisi. ?ematik diyagram Bir gaz t?rbinine (CCGT) dayal? en basit termik santral ?ekilde g?sterilmektedir:

Teknolojinin a??klamas?:

En basit gaz t?rbini ?nitesi (GTU) bir yanma odas? (1), bir gaz t?rbini (2) ve bir hava kompres?r?nden (3) olu?ur. Burada senkron bir jenerat?r? (4) ve bir kompres?r? tahrik etmek i?in bir gaz t?rbini kullan?lmaktad?r. CCGT'nin ?al??ma prensibi basittir: Bir kompres?r taraf?ndan s?k??t?r?lan hava, i?ine gaz veya s?v? yak?t?n beslendi?i bir yanma odas?na zorlan?r. Ortaya ??kan yanma ?r?nleri, ?al??ma s?v?s? olduklar? t?rbine g?nderilir. T?rbinden at?lan gazlar, basit bir gaz t?rbini ?nitesinde oldu?u gibi atmosfere sal?nmaz, at?k ?s? kazan?na (8) girer; burada ?s?lar?, al???lm?? ?emaya g?re buhar ?retmek ve termodinamik bir d?ng? sa?lamak i?in kullan?l?r. Buhar, t?keticiye sa?land??? buhar t?rbinine (5) gider.

Bu ?ema, i? ve ?s? ?retmek i?in bir ?s?tma t?rbini kullan?r. Bir buhar t?rbininden 2 buhar ??k???. 11 bir kapasit?rd?r.

CHP i?leminin verimlili?i, ?s? kullan?m katsay?s? ile karakterize edilir:

T?keticiye verilen i? ve ?s? miktar?n?n yak?t?n yanmas? s?ras?nda a???a ??kan ?s?ya oran?

Qнр - daha d???k kalorifik de?er;

B – yanma ?s?s?;

Biz ve Qtp - t?keticiye verilen elektrik miktar? (her jenerat?r?n kendine ait) ve termal enerji

PSU: ekstraksiyonlu ?retim ?emas?, T-s ve w-s diyagramlar?nda rejeneratif ?evrimler, rejeneratif verimlilik. d?ng?ler, kullan?m rejeneratif ?s?t?c?larda ekstraksiyon buharlar?n?n a??r? ?s?nma ?s?s? ve yo?u?man?n a??r? so?uma ?s?s?.

Bir buhar santrali (SPU), ?al??ma ak??kan?n?n faz d?n???mlerine u?rad??? bir ?s? motorudur. CSP'ler termik santrallerde (TPP'ler) elektrik ?retmek i?in yayg?n olarak kullan?lmaktad?r. PSU'lar ayn? zamanda su ?zerinde de kullan?l?r. demiryolu ta??mac?l???. Bir ta??ma motoru olarak PSU, a??r? y?klere kar?? duyars?zd?r ve her modda ekonomiktir. Basitli?i ve tasar?m?n?n g?venilirli?i ve i?ten yanmal? motora k?yasla daha az ?evre kirlili?i ile ?ne ??k?yor. Teknolojinin geli?mesinin belirli bir a?amas?nda, ?evre kirlili?i sorununun bu kadar acil olmad??? ve a??k alevli bir ocak tehlikeli g?r?nd???nde, ula??mda gaz motorlar?n?n yerini gaz motorlar? ald?. ?u anda buhar makinesinin hem ekonomik hem de ?evresel a??dan umut verici oldu?u d???n?l?yor.

PSU'da ?al??ma s?v?s?ndan sapan bir ?nite olarak faydal? i? Bir piston silindiri veya bir buhar t?rbini kullan?labilir. T?rbinler art?k daha yayg?n kullan?ld??? i?in gelecekte sadece buhar t?rbini kurulumlar?n? ele alaca??z. PSU'lar ?al??ma s?v?s? olarak kullan?labilir ?e?itli maddeler ancak ana ?al??ma s?v?s? sudur (ve ?ng?r?lebilir gelecekte de ?yle kalacakt?r). Bu, termodinamik ?zellikleri de dahil olmak ?zere bir?ok fakt?rle a??klanmaktad?r. Bu nedenle gelecekte su i?eren PSU'yu ?al??ma s?v?s? olarak ele alaca??z. ?ematik diyagram en basit PSU resimde g?sterilen

Buhar kazan? 1'de su, parametrelerle k?zg?n buhara d?n???r. p 1, t 1, ben 1, T?rbin 2'ye bir buhar hatt? yoluyla girer ve burada adyabatik genle?erek bas?nca maruz kal?r. p2 elektrik jenerat?r?n?n (3) rotorunu d?nd?ren teknik ?al??man?n performans? ile buhar, boru ?eklinde bir ?s? e?anj?r? olan yo?unla?t?r?c?ya (4) girer. ?? y?zey Kondenser t?pleri dola?an su ile so?utulur.

Yo?u?turucuda so?utma suyu yard?m?yla buharla?ma ?s?s? buhardan uzakla?t?r?l?r ve buhar sabit bas?n?ta ge?er. sayfa 2 ve s?cakl?k t 2 pompa (5) kullan?larak buhar kazan?na (1) sa?lanan s?v?ya aktar?l?r. D?ng? daha sonra tekrarlan?r.

Karakteristik ?zellikler PSU'lar ?unlard?r:

Kazan ?nitesinde ve kondenserde faz d?n???mlerinin varl???;

Yak?t yanma ?r?nleri do?rudan dahil de?ildir

d?ng?s?d?r, ancak yaln?zca q1 yoluyla aktar?lan bir ?s? kayna??d?r.

?al??ma s?v?s?n?n duvar?;

?evrim kapat?l?r ve ?s? q2, ?s? de?i?im y?zeyi arac?l???yla ?evreye aktar?l?r;

T?m ?s? uzakla?t?r?l?r minimum s?cakl?k izobarik faz ge?i?i nedeniyle de?i?meyen d?ng?;

PSU'da temel olarak Carnot d?ng?s?n? uygulayaca??z.

1.2. Rejeneratif ?evrim kullan?m?na dayal? olarak buhar santrallerinin ?s?l verimlili?inin artt?r?lmas?

?u anda y?ksek ve ultra y?ksek buhar parametrelerinde ( = 23...30 MPa;
= 570...600°C) ve kondenserde y?ksek vakum (%97 veya p2 = 0,003 MPa), Rankine ?evriminin termal verimlili?i %50'yi a?maz. Ger?ek kurulumlarda yararl? olarak kullan?lan ?s?n?n pay?, s?re?lerin dahili geri d?nd?r?lemezli?inden kaynaklanan kay?plar nedeniyle daha da azd?r. Bu ba?lamda buhar santrallerinin ?s?l verimlili?inin artt?r?lmas?na y?nelik ba?ka y?ntemler de ?nerilmi?tir. ?zellikle besleme suyunun egzoz buhar? kullan?larak ?n ?s?t?lmas?n?n kullan?lmas? (yenilenme d?ng?s?). Bu d?ng?ye bakal?m.

Bu d?ng?n?n ?zelli?i, kondenserden sonra kazana girmeden ?nce 28...30 ° C s?cakl??a sahip olan kondensat?n, ?zel ?s? e?anj?rlerinde P1-PZ (?ekil 8, a) al?nan buharla ?s?t?lmas?d?r. t?rbinin ara a?amalar?ndan. Geni?leme s?ras?nda buhar ?s?s?n?n kademeli olarak ??kar?lmas? nedeniyle suyun kademeli olarak ?s?t?lmas? yoluyla, ?ekil 2'de g?sterildi?i gibi rejeneratif bir Carnot d?ng?s? fikrinin uygulanmas? m?mk?nd?r. Doymu? buhar b?lgesindeki ?evrim b?l?m? i?in 8, b.

Pirin?. 8. Not ?emas?. sen. (a) ve rejeneratif d?ng?n?n g?r?nt?s? (b)

Se?im say?s?n? sonsuza kadar art?rarak (nihai olarak rejeneratif d?ng?), geni?leme s?reci, ?s?tma s?reci e?risine e?it uzakl?kta olacak noktal? bir e?riye yakla?t?r?labilir. 4 – 4". Ancak bunun uygulanmas? teknik olarak imkans?zd?r ve be? ila sekiz ?s?tma a?amas?n?n kullan?lmas? pratik olarak ekonomik olarak hakl?d?r. D?ng? p.s.u. Rejenerasyonlu bir ?evrimde, sabit bir (1 kg) madde miktar? i?in in?a edildi?inden, kesin olarak s?ylemek gerekirse, bir T-s diyagram?nda g?sterilemez, halbuki rejenerasyonlu bir ?evrimde buhar miktar? t?rbinin uzunlu?u boyunca de?i?ir. Bu nedenle, ?ekil 2'de g?sterilen d?ng?. 8, b, biraz ko?ulludur. Yo?u?ma suyunun ?s?t?lmas? i?in buhar ?ekildi?inde, bir yandan buhar ?retmek i?in gereken ?s? t?ketimi azal?rken di?er yandan t?rbindeki buhar?n i?i de ayn? anda azal?r. Bu etkilerin z?t do?as?na ra?men se?ilim her zaman artar. Bu, se?ilen buhar?n yo?unla?ma ?s?s? nedeniyle besleme suyunu ?s?t?rken, ?s? kayna??n?n harici kaynak 4 - 4" b?l?m?nde ve dolay?s?yla rejeneratif d?ng?de harici bir kaynaktan gelen ?s? beslemesinin ortalama s?cakl??? artar (harici ?s? q 1 beslemesi yaln?zca 4" - 5 - 6 - 7 b?l?m?nde ger?ekle?tirilir).

Ek olarak, besleme suyunun rejeneratif ?s?t?lmas?, b?lgedeki gazlardan suya ?s? transferi s?recinde geri d?n???ms?zl??? azalt?r. 4" – 5, ??nk? gazlar ile ?nceden ?s?t?lm?? su aras?ndaki s?cakl?k fark? azal?r.

Rejeneratif d?ng?n?n uygulanmas?yla ilgili sorunlar? bir diyagram kullanarak ??zmek uygundur. Bunu yapmak i?in p.s.u.'nun devresini ve rejeneratif d?ng?s?n? g?z ?n?nde bulundurun. tek se?imle (?ek. 9). Genle?me adyabatik 1 – 2'nin (?ekil 9, b) se?im izobar? ile kesi?mesi, se?imdeki buhar?n durumunu karakterize eden 0 noktas?n? verir.

Pirin?. 9. Not ?emas?. sen. bir adet rejeneratif buhar ekstraksiyonu ile

(a) ve i – s-diyagram? (b) s?re?lerinin g?r?nt?s?

?ek. ?ekil 9'da, t?rbine giren 1 kg buhardan, kg buhar?n yaln?zca ekstraksiyon bas?nc?na kadar genle?erek faydal? i? ?retti?i a??kt?r ve () kilogram t?rbinde nihai bas?nca kadar geni?ler. Bu buhar ak???n?n faydal? ?al??mas?. Genel ?al??ma Rejeneratif ?evrimde 1 kg buhar:

1 kg buhar ?retmek i?in harcanan ?s? miktar?: (10)

Rejeneratif ?evrimin termal verimlili?i: . (11)

Rejeneratif ?s?t?c?lardaki i?lemler izobarik olarak kabul edilir ve ilgili se?imde (vb.) suyun buhar bas?nc?nda ?s?t?c?y? doygun halde b?rakt??? varsay?l?r.

Al?nan buhar miktar?, kar???m ?s?t?c?s?n?n ?s? dengesi denkleminden belirlenir:

nereden: , (13)

ekstraksiyon bas?nc?nda s?v?n?n entalpisi nerede; – t?rbinden al?nan buhar?n entalpisi; – kondenserden ??kan kondensin entalpisi. Benzer ?ekilde diledi?iniz se?im yerindeki buhar t?ketimini de belirleyebilirsiniz.

Besleme suyunun rejeneratif ?s?t?lmas?n?n kullan?lmas?, p.s. d?ng?s?n?n termal verimlili?ini artt?r?r. sen. %8...12 oran?nda.

Uygulaman?n amac? ba??ms?z ?al??ma Bir buhar t?rbini tesisinin rejeneratif d?ng?s?n? hesaplamak i?in metodolojiye hakim olmak ve buhar santralinin ana elemanlar?ndaki ekserji kay?plar?n?n bir de?erlendirmesiyle, termal verimlilik de dahil olmak ?zere, incelenen d?ng?n?n ana termodinamik g?stergelerini belirlemektir.

Ak???n termodinami?i: adyabatik ak???n karakteristik h?zlar? ve parametreleri Ses h?z?, Laplace denklemi. Maksimum ve kritik h?zlar, temel boyutsuz say?lar. Ak?? h?z?n?n ses h?z?ndan ge?i? ko?ullar?. D?? etkilerin tersine ?evrilmesi ilkesi.

Ak???n termodinami?inde ses h?z? kavram? ?nemlidir, ??nk? ortam?n ses alt? ve ses ?st? ak??lar? niteliksel farkl?l?klara sahiptir: ses alt? ve ses ?st? ak??larda herhangi bir etki z?t sonu?lar verir; Ses alt? ak??ta t?m ak?? parametreleri s?rekli de?i?irken, ses ?st? ak??ta parametreler aniden de?i?erek ak???n s?reklili?i bozulabilir.

Ses h?z? (a, m/s), ses dalgalar?n?n yay?lma h?z?d?r. Dalgalar bir ortamda yay?lan bir ?e?it rahats?zl?kt?r. fiziksel miktar, bu ortam?n durumunu karakterize ediyor. Ses dalgalar? elastik bir ortamda yay?lan zay?f parazitlerdir; k???k genlikli mekanik titre?imlerdir.

?rne?in, bir noktada ses kayna?? ad? verilen harici bir cisim, zay?f mekanik bozulmalara neden olur. Sonu? dp bas?nc?nda bir art??t?r. Bu patlaman?n yay?lma h?z?, “a” ile g?sterilen ses h?z?d?r.

Ses bozuklu?unun yay?lma s?reci Laplace denklemiyle tan?mlanan adyabatik bir s?re?tir.

Bunun i?in, formda temsil etti?imiz ideal bir gaz?n (7.19) adyabatik s?recinin denklemi ge?erlidir.

r/ r k = sabit

Dolay?s?yla sesin h?z? ortam?n do?as?na (kR) ve ortam?n s?cakl???na ba?l?d?r.

Ak??taki ortam?n s?cakl??? (10 5) x koordinat?ndaki de?i?ikliklerle de?i?ti?inden, bir b?l?mden di?erine ge?erken sesin h?z? da de?i?ir. Bu bak?mdan yerel ses h?z? kavram?na olan ihtiya? a??kt?r. .

Yerel ses h?z? ak???n belirli bir noktas?nda sesin yay?lma h?z?d?r.

Maksimum ve kritik ak?? h?zlar?

Ak?? h?z?, ak?? enerjisi denkleminden belirlenebilir

Ba?lang?? ak?? h?z?n?n ihmal edilebildi?i durumda (W| = 0), son ba??nt? ?u ?ekilde olur:

(10.29), (10.30) form?llerinde entalpi yaln?zca J/kg cinsinden de?i?tirilirse h?z m/s boyutuna sahip olur. Entalpi kJ/kg olarak tan?mlan?rsa (10.30) ili?kisi buna g?re de?i?ir

Mevcut h?za ula??yor maksimum de?er w MaKc ak???n entalpisinin s?f?r de?erine h = 0 ula?t??? b?l?mde, bu bo?lu?a ak?? s?ras?nda meydana gelir (p = 0) ve adyabatik genle?me s?recindeki (7.21) parametrelerin ili?kisine g?re, T = 0 Ak?? ula?t???nda. maksimum h?z molek?llerin kaotik (termal) hareketinin t?m enerjisinin y?nlendirilmi?, d?zenli hareket enerjisine d?n??t?r?lmesine kar??l?k gelir.

Yukar?daki analiz, ak?? h?z?n?n 0...Wmax aral???nda de?erler alabildi?ini tespit etmemizi sa?lar.

Momentum denkleminden (10.12), bas?n?taki de?i?iklik ile ak?? h?z?ndaki de?i?iklik aras?nda bir ba?lant? ??kar: ak?? ivmesine (dw > 0) bir bas?n? d????? (dp) e?lik eder< 0) и наоборот. Возвращаясь к соотношению параметров в адиабатном процессе расширения, устанавливаем неизбежное уменьшение температуры ускоряющегося адиабатного потока и, согласно (10.28), падение величины скорости звука. Изменение параметров адиабатного ускоряющеюся потока, установленное выше, иллюстрирует рис. 10.5.

Grafik, ak???n h?z?n?n b?y?kl?k olarak sesin yerel h?z?yla ?ak??t??? bir kesitinin oldu?unu g?stermektedir. Ak???n birbirinden niteliksel olarak farkl? olan ses alt? ve ses ?st? k?s?mlar?n? ay?rd??? i?in buna ak???n kritik b?l?m? denir. Kritik ak?? parametreleri, kanal b?l?m?ndeki ak?? h?z?n?n yerel ses h?z?na e?it oldu?u parametrelerdir.

Bu durumda ak?? h?z?na kritik ak?? h?z? denir.

Kritik bas?n? oran? (P cr), s?f?ra e?it bir ba?lang?? h?z?nda kanal?n giri? k?sm?ndaki gaz ak?? bas?nc?n?n (p cr) kritik de?erinin, bas?nc?na (p ()) oran?d?r.

?cr = Pcr/Ro- (10.32)

Ak?? hesaplamalar?nda ve analizinde mutlak h?z de?erlerinin de?il, g?receli ?zelliklerin kullan?lmas? uygundur:

M say?s? - belirli bir b?l?mdeki ak?? h?z?n?n yerel ses h?z?na oran?

M = w/a.; (10.33)

~ say? l - belirli bir ak?? h?z?n?n oran?

kritik ak?? h?z?na kesit

l = w/akr; (10.34)

~ say? ? - belirli bir b?l?mdeki ak?? h?z?n?n durgun bir ak??taki ses h?z?na oran?

say? A - belirli bir b?l?mdeki ak?? h?z?n?n maksimum ak?? h?z?na oran?: A = w/wmax

Genel bilgi

Neredeyse 20. y?zy?l?n 70'li y?llar?na kadar end?stride kullan?lan tek ?s? motoru, verimsiz olan ve doymu? d???k bas?n?l? buharla ?al??an buhar pistonlu motordu. ?lk s?rekli ?s? motoru (buhar motoru), I.I. Polzunov. ?lk araba do?al emi?liydi. Alt piston bo?luklar?ndan biri kazana ba?land???nda, buhar bas?nc?n?n etkisi alt?nda piston yukar? do?ru y?kseldi, ard?ndan buhar da??t?m valfi d?nerek alt piston bo?lu?unu kazandan kesti. Borunun i?inden su enjekte edildi, buhar yo?unla?t? ve pistonun alt?nda bir vakum olu?turuldu. Etkisi alt?nda atmosferik bas?n? piston a?a?? indi ve faydal? bir i? yapt?.

80'li y?llara gelindi?inde i?ten yanmal? motorlar?n ?al??ma d?ng?s? (Otto d?ng?s?) pratikte ustala?m??t?, ancak ?z?nde bu d?ng? di?er bir?ok mucidin ilkelerini ve ?zellikle Beau de Rocha ilkesini yans?t?yor.

Sabit bir hacimde gaza ?s? sa?lanan i?ten yanmal? motorlar?n d?ng?s? olarak adland?r?lan b?yle bir motorun ideal d?ng?s?, ?al??ma gaz?n?n adyabatik s?k??t?r?lmas?n?, gaza izokorik ?s? beslemesini, ?al??ma ak??kan?n?n adyabatik genle?mesini ve izokorik transferi i?erir. ?al??ma ak??kan?na ?s? verilir.

Nikolaus August Otto'nun ?s? motoru y?ksek s?k??t?rmaya izin vermiyordu ve bu nedenle verimlili?i d???kt?. Alman m?hendis R. Diesel, y?ksek verimlili?e sahip, daha modern bir i?ten yanmal? motor yaratma ?abas?yla, Otto motorunun ?al??ma prensibinden farkl?, farkl? bir ?al??ma prensibi geli?tirdi.

Kompres?rden kurtulmak i?in ilk giri?im yurtta??m?z Prof. G.V. 1904'te kompres?rs?z bir motor yapan Trinkler. Trinkler motoru, Alman fabrikalar?ndan birinde (Kerting fabrikas?) ?retilmesine ra?men seri ?retime girmedi. Kompres?rs?z dizel motorlarda yeni bir ???nc? ?al??ma ?evrimi uyguland?. Kar???k ?s? girdisi ?evrimi ad? verilen bu motorun ideal ?evrimi, havan?n adyabatik s?k??t?r?lmas?, izokorik ve ard?ndan izobarik ?s? giri?i, gazlar?n adyabatik genle?mesi ve izokorik ?s? transferinden olu?ur.

Gaz halindeki yanma ?r?nlerinin ayn? zamanda ?al??ma ak??kan? oldu?u ?s? motorlar?na i?ten yanmal? motorlar denir. ??ten yanmal? motorlar pistonlu motorlar, gaz t?rbinleri 1 ve jet motorlar? ?eklinde mevcuttur.

Yanma ?r?nlerinin sadece ?s?t?c? (?s? verici) oldu?u ve ?al??ma ak??kan?n?n i?levlerinin s?v? ve t?y fazlar taraf?ndan yerine getirildi?i ?s? motorlar?na (buhar motorlar?na) d??tan yanmal? motorlar denir. D??tan yanmal? motorlar - buhar santralleri: buhar motorlar?, buhar t?rbinleri, n?kleer santraller.

M?kemmel Otto d?ng?s?

Adyabatik ve izotermal verimlilik

Asl?nda kompres?r?n ?al??mas? sadece zararl? hacmin etkisinden de?il ayn? zamanda gaz s?rt?nmesinden ve silindirden emilip ??kar?ld???nda gaz bas?nc?ndaki de?i?ikliklerden de etkilenir.

?ekil 1.85 ger?ek bir g?sterge diyagram?n? g?stermektedir. Emme hatt?nda pistonun d?zensiz hareketi, yay?n ve valfin ataletinden dolay? silindirdeki gaz bas?nc? dalgalan?r ve ba?lang??taki gaz bas?nc? p1'den daha d???kt?r. Ayn? nedenlerden dolay? gaz?n silindirden d??ar? itildi?i hat ?zerinde gaz bas?nc?n?n son bas?n? p2'den daha b?y?k oldu?u ortaya ??kar. So?utmal? kompres?rlerde uygulanan politropik s?k??t?rma, izotermal verimlilik kullan?larak tersinir izotermal s?k??t?rmayla kar??la?t?r?lm??t?r. iiz = liz/lkp.

So?utulmam?? kompres?rlerde uygulanan adyabatik tersinmez s?k??t?rma, adyabatik verimlilik kullan?larak adyabatik tersinir s?k??t?rma ile kar??la?t?r?lm??t?r. iad = delikanl?/lka.

?e?itli kompres?rler i?in izotermal verim de?eri iiz = 0,6?0,76; adyabatik verimlili?in de?eri - iad = 0,75?0,85.

Kar???m?n entropisi.

?s cm = – R cm ? r ben ln r ben - 2 gazdan olu?an bir kar???m i?in kar???m entropisi.

Ne kadar b?y?k olursa, kar??t?rma i?lemi o kadar geri d?nd?r?lemez olur.

Kar???m?n bile?imine ba?l?d?r, s?cakl?k ve bas?nca ba?l? de?ildir.

?s cm /R cm kar???m?n bile?enlerinin niceliksel oranlar?na ba?l?d?r ve do?alar?na ba?l? de?ildir.

Termodinami?in birinci yasas?. Enerji t?rleri. Is? ve i? enerji transfer bi?imleridir. Teknik bir sistemin enerji ve ?s? dengeleri. 1. yasan?n denge denklemlerine dayanan bir teknik sistemin mutlak ve g?reli ?zellikleri.

Termodinami?in birinci yasas?– termodinamik sistemler ve s?re?ler i?in enerjinin korunumu ve d?n???m? yasas?

Analitik olarak bu W = const olarak yaz?labilir veya

W 1 – W 2 = 0,

burada W1, W2, s?z konusu izole edilmi? arac?n s?ras?yla ba?lang?? ve son durumlar?ndaki enerjisidir.

Yukar?dakilerden termodinami?in birinci yasas?n?n form?lasyonu ?u ?ekildedir: Enerjinin yok edilmesi ve yarat?lmas? imkans?zd?r.

Kapal?, adyabatik bir sistem i?in, sistemin enerjisindeki de?i?im, belirli bir termodinamik durum de?i?imi s?recinde ?evre ile de?i?tirdi?i i? miktar? L ile belirlenir.

W 1 – W 2 = L.

?evresiyle yaln?zca ?s? Q ?eklinde enerji al??veri?i yapabilen kapal? bir ara? i?in belirli bir termodinamik i?lem s?ras?nda enerjideki de?i?im belirlenebilir.

W 1 – W 2 = - Q.

1 – 2 s?recinde durumunu de?i?tiren kapal? bir ara? i?in genel durumda a?a??daki ili?ki ge?erlidir:

W 1 – W 2 = L – Q. (1,29)

Is? ve i?, bir cisimden di?erine enerji aktar?m?n?n m?mk?n olan tek ?eklidir. Termodinami?in birinci yasas?n?n ba?ka bir form?lasyonu kapal? ara?lar i?in.

Kapal? bir ara? dairesel bir termodinamik s?re?ten ge?erse, tamamland?ktan sonra sistemin t?m parametreleri ba?lang?? de?erini al?r, bu da son e?itli?in formda yaz?lmas?na olanak tan?r.

Buradan termodinami?in birinci yasas?n?n en pop?ler form?lasyonu ??kar: birinci t?rden bir s?rekli hareket makinesi imkans?zd?r.

Enerji t?rleri: dahili (U), kimyasal, n?kleer, kinetik. Baz? durumlarda, enerjiyi bir enerji t?r?n?n di?erlerine niceliksel d?n???m?ne dayanarak b?lmek uygundur. Tamamen bir t?rden di?erine d?n??t?r?lebilen enerji, birinci t?r olarak adland?r?lan t?re aittir. Herhangi bir nedenle ba?ka bir enerji t?r?ne d?n???m tamamen imkans?zsa, ikinci t?r olarak s?n?fland?r?l?r.

Genel durumda arac?n enerjisi belirlenebilir.

W = W ter + W kin + U

SI fiziksel birimler sisteminde enerji ?l??m birimi 1 J'dir (Joule). Di?er sistemleri kullan?rken di?er enerji ?l??m birimleriyle u?ra?man?z gerekir: kalori, erg, kilogram metre vb.

Termodinami?in ikinci yasas?. Form?lasyonlar ve birbirleriyle ili?kileri. Tersinirlik kavram?n?n anlam?. D?? ve i? geri d?n???ms?zl?k. Entropi. Tersinir ve tersinmez s?re?lerde entropi de?i?imi. Termodinami?in 2. yasas?n?n analitik ifadesi. Kapal? sistemler i?in termodinami?in birle?ik denklemi (kimlik)

Termodinami?in ikinci yasas?.

?kinci yasa da birincisi gibi deneysel verilerle genelle?tirilmi?tir ve hi?bir ?ekilde kan?tlanamaz. Denge durumundaki bir sistemi, bir sistemin bir denge durumundan di?erine ge?i? s?recini ifade eder. Do?al s?re?lerin y?n?n? dikkate al?yor ve ?unu s?yl?yor: ?e?itli t?rler enerjiler e?it de?ildir.

Do?adaki t?m s?re?ler, itici g?c?n (s?cakl?k, bas?n?, konsantrasyon gradyan?) ortadan kalkmas? y?n?nde ilerler. Belirtilen ger?eklere dayanarak yasan?n ifadelerinden biri: ?s? daha az ?s?t?lm?? bir cisimden daha ?ok ?s?t?lm?? bir cisime ge?emez. 2. yasan?n sonucu: ?s? ve i? e?itsizli?ini belirler ve e?er i?i ?s?ya d?n??t?r?rken kendinizi bir ?s? al?c?s?n?n durumunu de?i?tirmekle s?n?rlayabiliyorsan?z, o zaman ?s?y? i?e d?n??t?r?rken tazminat gereklidir.

Di?er Kanun beyan?: 2. t?rden bir s?rekli hareket makinesi imkans?zd?r yani tek sonucu termal rezervuar? so?utmak olan bir makine yaratmak imkans?zd?r.

Tersinirlik kavram?.

Tersinirlik kavram? merkezidir:

1) fenomenolojik termodinamik ile statik fizik aras?ndaki d?n?m noktas?d?r;

2) Tersinirlik kavram?, s?recin termodinamik m?kemmelli?ini de?erlendirmek i?in bir referans noktas? elde etmemizi sa?lar.

Tersine ?evrilebilir s?re? - termodinamik s?re? bundan sonra sistem ve onunla etkile?ime giren sistemler (OS), sistemde ve i?letim sisteminde herhangi bir kal?nt? de?i?iklik meydana gelmeden ba?lang?? durumuna d?nebilir.

Geri d?n??? olmayan bir s?re?, sistemin ve onunla etkile?ime giren sistemlerin (OS), sistemde veya OS'de kal?c? de?i?ikliklere neden olmadan ba?lang?? durumuna d?nemedi?i termodinamik bir s?re?tir.

Pek ?ok i? ve d?? fakt?rler s?re?lerin geri d?nd?r?lemezli?ini yaratan.

Dahili geri d?n???ms?zl?k Molek?ler kuvvetler ve t?rb?lans?n bir sonucu olarak s?v? molek?lleri aras?nda i? s?rt?nmeye neden olur.

D?? geri d?n???ms?zl?k sistemin d?? fakt?rlerinden kaynaklanmaktad?r. En ?ok biri ortak nedenler d?? geri d?n???ms?zl?k - mekanik s?rt?nme. S?rt?nme, bir cismin veya maddenin y?zeyinin ba?ka bir y?zeye s?rtt??? t?m i?lemlerde mevcuttur. D?? tersinmezli?in bir ba?ka nedeni de ?s? transfer s?recidir. Do?as? gere?i, ?s? transferi yaln?zca tek bir y?nde ger?ekle?ir: daha s?cak bir b?lgeden daha so?uk bir b?lgeye. Sonu? olarak, i? uygulanmadan ?s? daha so?uk b?lgelerden daha s?cak b?lgelere aktar?lmad???ndan s?re? tamamen tersine ?evrilemez.

Entropi.

Entropi, termodinamik sistemin durumunun bir fonksiyonudur ve bu sistemde meydana gelen temel denge (tersine ?evrilebilir) i?lemi s?ras?ndaki diferansiyelinin (dS), sisteme verilen sonsuz k???k ?s? miktar?n?n (dQ) oran?na e?it olmas? ger?e?iyle belirlenir. sistem, sistemin termodinamik s?cakl???na (T) e?ittir.

Entropinin devreye girmesi bize prosesin ?s?s?n? hesaplamak i?in ba?ka bir denklem verir; bu denklemin kullan?m? iyi bilinen ?s? kapasitesi denkleminden daha uygundur. T(S) cinsinden s?re? grafi?inin alt?ndaki alan - ?l?ekli bir diyagram, s?recin ?s?s?n? g?sterir.

Tersinir ve tersinmez s?re?lerde entropi de?i?imi.

Y?ksek buhar parametrelerine sahip tesislerde bile Rankine ?evriminin verimlili?i %50'yi ge?mez. Ger?ek kurulumlarda t?rbinde i? kay?plar?n bulunmas? nedeniyle verim de?eri daha da d???kt?r.

?fade (9)'da yer alan entalpi de?erleri, ?al??ma ak??kan?n?n ?? parametresinden etkilenir: ba?lang?? bas?nc? R 1 ve ba?lang?? s?cakl??? T T?rbin giri?inde 1 k?zg?n buhar ve son bas?n? R T?rbin ??k???nda 2. Bu, ?s? transferinde bir art??a ve bunun sonucunda spesifik i? ve ?evrim verimlili?inde bir art??a yol a?ar.

Buhar parametrelerinin de?i?tirilmesine ek olarak, tesisin devrelerinin karma??kla?t?r?lmas?yla buhar santrallerinin verimlili?i art?r?labilir.

Yukar?dakilere dayanarak ortaya ??kar yollar? takip etmek artan termal verimlilik

1. Ba?lang??taki bas?nc?n artt?r?lmas? p 1 de?i?tirilmemi? parametrelerle T 1 ve R 2 (?ek. 15, A). Diyagram maksimum bas?n?taki Rankine ?evrimlerini g?stermektedir R 1 ve R 1a > R 1. Bu d?ng?lerin kar??la?t?r?lmas?, artan bask?yla birlikte ?unu g?stermektedir: R 1A?s? de?i?imi var daha y?ksek de?er, daha ve ?s? giri?i miktar? azal?r. Artan bas?n?la birlikte ?evrimin enerji bile?enlerinde meydana gelen bu de?i?im R 1 ?s?l verimlili?i art?r?r Bu y?ntem ?evrim verimlili?inde ?nemli bir art?? sa?lar ancak bunun sonucunda artan bir verim elde edilir. R 1 (Buhar santrallerinde bas?n? 30 ata kadar ??kabilmektedir), t?rbinden ??kan buhar?n nemi artmakta, bu da t?rbin kanatlar?n?n erken a??nmas?na neden olmaktad?r.

2. Ba?lang?? s?cakl???ndaki art?? T 1 de?i?tirilmemi? parametrelerle R 1 ve R 2 (?ek. 15, B). S?cakl?klarda bir diyagramdaki d?ng?lerin kar??la?t?r?lmas? T 1 ve T 1a > T?ekil 1'de izobar izobardan daha dik akt??? i?in entalpi fark?n?n farktan daha b?y?k ?l??de artt???n? g?rebilirsiniz. Entalpi fark?ndaki b?yle bir de?i?iklikle, maksimum ?evrim s?cakl???n?n artmas?yla birlikte ?s?l verim de artar. Bu y?ntemin dezavantaj?, k?zd?r?c?n?n ?s?ya dayan?kl? bir metal gerektirmesidir; k?zd?r?lm?? buhar?n s?cakl??? 650 °C'ye kadar ??kabilir.

3. Bas?n?ta e? zamanl? art?? p 1 ve s?cakl?k T 1 saat sabit bas?n? R 2. Promosyon olarak R 1 ve T 1, termal verimlili?i artt?r?r. Genle?me sonunda buhar?n nem i?eri?i ?zerindeki etkisi, art??la terstir. R 1 artar ve artt?k?a T 1 – azal?r. Sonu?ta buhar?n durumu, miktarlardaki de?i?imin derecesine g?re belirlenecektir. R 1 ve T 1 .

4. Bas?n?ta azalma p 2 sabit parametrelerde T 1 ve R 1 (?ek. 15, V). Bir azalma ile R 2 T?rbindeki buhar?n genle?me derecesi artar ve teknik i? artar ? l = la – l. Bu durumda uzakla?t?r?lan ?s? miktar? de?erinden daha azd?r (d???k bas?n?taki izobar daha d?zd?r) ve ?s? giri?i miktar?, . Sonu? olarak ?evrimin ?s?l verimi artar. Bas?nc?n d???r?lmesi R 2 kondenser ??k?? s?cakl???nda elde edilebilir e?it s?cakl?k ancak bu durumda s?cakl?k bas?nca kar??l?k geldi?inden yo?u?ma cihaz?nda bir vakum olu?turulmas? gerekecektir. R 2 = 0,04 ata.

5. ?kincil (orta) buhar k?zd?rmas?n?n kullan?lmas?(?ekil 15, G). Diyagram d?z bir ?izgiyi g?steriyor 1 –2 buhar?n belirli bir bas?nca kadar genle?mesini g?sterir R 1A motorun ilk silindirinde hat 2–1 a–– bas?n?ta buhar?n ikincil a??r? ?s?nmas? R 1A ve d?z 1 a–2 a–– ikinci silindirdeki buhar?n son bas?nca kadar adyabatik genle?mesi R 2 .

B?yle bir d?ng?n?n termal verimlili?i ?u ifadeyle belirlenir:

Buhar?n ikincil a??r? ?s?t?lmas?n?n kullan?lmas?, t?rbin ??k???ndaki buhar?n nem i?eri?inde bir azalmaya ve teknik ?al??malarda hafif bir art??a yol a?ar. Artan verimlilik bu d?ng?de ?nemsizdir, yaln?zca% 2-3't?r ve b?yle bir ?ema, buhar t?rbininin daha karma??k bir tasar?m?n? gerektirir.

6. Rejeneratif d?ng?n?n uygulanmas?. Yenileyici bir d?ng?de besleme suyu pompadan sonra bir veya daha fazla rejenerat?rden ge?er, burada buharla ?s?t?l?r, t?rbinin baz? a?amalar?nda genle?tikten sonra k?smen al?n?r (?ekil 16).

Pirin?. 15. Is?l verimlili?i art?rman?n yollar? Rankine d?ng?s?

Pirin?. 16. ?al??an bir buhar santralinin ?emas?

rejeneratif d?ng?ye g?re:

1 –– kazan; 2 –– buhar k?zd?r?c?s?; 3 –– buhar t?rbini; 4 –– elektrik jenerat?r?; 5 –– so?utucu-yo?unla?t?r?c?; 6 –– pompa; 7 –– rejenerat?r; a buhar ekstraksiyonunun pay?d?r

Al?nan buhar miktar? denklemden belirlenecektir. ?s? dengesi rejenerat?r i?in

sonlu buhar bas?nc?nda yo?unla?ma entalpisi nerede R 2; –– t?rbinden al?nan buhar?n entalpisi; –– buhar ??karma bas?nc?nda yo?u?ma entalpisi.

Bir t?rbindeki 1 kg buhar?n faydal? i?i a?a??daki form?lle belirlenecektir:

1 kg buhar ba??na harcanan ?s? miktar?

Daha sonra termal verim rejeneratif d?ng?de bulunacak

.

Rejeneratif d?ng?n?n ayr?nt?l? bir ?al??mas?, termal verimlili?inin her zaman termal verimden daha y?ksektir. Ayn? ba?lang?? ve son parametrelere sahip Rankine ?evrimi. Artan verimlilik rejenerasyon kullan?ld???nda bu %10–15'tir ve artan miktarda buhar ekstraksiyonuyla birlikte artar.

7. Is?tma d?ng?s?n?n uygulanmas?. Is?tma ?evrimi, buhar?n so?utma suyuna verdi?i ?s?y? kullan?r; bu da genellikle ?s?tmada kullan?l?r. ?s?tma sistemleri, s?cak su temin sistemlerinde ve di?er ama?lar i?in. Bu durumda, ?al??ma ak??kan?na sa?lanan ?s? q1, teknik i? ve ?s? temini elde etmek i?in de?i?en derecelerde yeniden da??t?labilir. Is?tma d?ng?s?nde (?ekil 17), t?rbinden al?nan buhar?n ?s?s?n?n bir k?sm? t?ketici taraf?ndan t?ketildi?inden elektri?in bir k?sm? i?lenmez.

Pirin?. 17. ?al??an bir buhar santralinin diyagram?

?s?tma d?ng?s?:

1 –– kazan; 2 –– buhar k?zd?r?c?s?; 3 –– buhar t?rbini; 4 –– elektrik jenerat?r?; 5 –– so?utucu-yo?unla?t?r?c?; 6 –– pompa; 7 –– ?s? t?keticisi

?al??ma ak??kan? taraf?ndan al?nan ?s? miktar? k?smen t?rbin kanatlar?n?n faydal? ?al??mas?na d?n??t?r?l?r ve k?smen t?keticilere ?s? temini amac?yla harcan?r. Her iki i? de faydal? oldu?undan ?s?l verim anlam?n? yitirmektedir.

Yeterlik ?s?tma d?ng?s? belirlenecek

.

Is?tma ?evriminde iki tip ?r?n (elektrik ve ?s?) ?retildi?inden, ?s? ?retimine y?nelik i? verim ile elektrik ve ?s? ?retimine y?nelik a??rl?kl? ortalama verimlili?i birbirinden ay?rmak gerekir. Her biri bire e?it??nk? ?evrimde kay?p yoktur.

Ger?ekte verimlilik T?rbinde her zaman mekanik kay?plar ve ?s? tedarik sistemlerinde hidrolik kay?plar oldu?undan ?s?tma d?ng?s? birli?e e?it olamaz.

Bilindi?i gibi Carnot ?evrimine g?re ?al??an bir ?s? makinesi en y?ksek enerji d?n???m verimlili?ine yani ?s?l verimine sahiptir. Carnot ?evriminin termal verimlili?i yaln?zca so?utucu Ti ve so?utucu T2'nin s?cakl?klar?na ba?l?d?r ve ?al??ma ak??kan?n?n do?as?ndan tamamen ba??ms?zd?r. Dolay?s?yla bu ?evrim bir buhar santrali i?in ideal ?evrim olarak de?erlendirilebilir. Bilindi?i ?zere Carnot ?evrimi a?a??daki s?re?leri i?erir:

E? zamanl? termal enerji Qi beslemesi ile izotermal genle?me s?reci;

Adyabatik geni?leme s?reci;

Termal enerjinin e? zamanl? olarak uzakla?t?r?ld??? izotermal s?k??t?rma i?lemi Q2]

Adyabatik s?k??t?rma i?lemi.

?ek. ?ekil 11.3, Carnot ?evrimine g?re ?al??an bir buharl? enerji santralinin ?evriminin g?sterge diyagram?n? g?stermektedir. Pi bas?nc?nda ve s?cakl?kta su T8 1 (noktaya) var?r 0 ). Bir noktada buhar?n kuruluk derecesi 0 e?it X= 0. Nokta 0 s?v?n?n s?n?r e?risi ?zerindedir. Devam etmekte 0-1 sabit bas?n?ta P\ = ayn? fikir(izobarik s?re?) suya enerji sa?lan?r Qi termal formda. Astar 0-1 hem izobar? hem de izotermi temsil eder. 1. noktada, termal enerji sa?laman?n izobarik-izotermal s?reci, buhar kuru doymu? hale geldi?inde sona erer. 1 noktas?nda buhar kuruluk derecesi x = 1'dir. 1 noktas? buhar s?n?r e?risi ?zerinde yer al?r. Yani s?re? 0-1 termal enerji temini izotermal Carnot d?ng?s?nde oldu?u gibi.

??lem 1-2 adyabatik yans?t?r (ile ?s? al??veri?i olmadan) ?evre) bir buhar motorunda (motor) ?al??ma s?v?s?n?n genle?mesi. Burada Carnot ?evrimi (adyabatik geni?leme) ko?ulu da kar??lanm??t?r. Adyabatik bir s?re?te 1-2 buhar bas?nc? pi'den ft'ye d??er.

Buhar motorundan sonra buhar yo?unla?t?r?c?ya girer (nokta 2). Kapasit?r enerjiyi ortadan kald?r?r Q2 sabit bas?n?ta ?al??ma s?v?s?ndan (so?utma) P2 -ayn? fikir(izobarik s?re? 2-3). ?zobar 2-3 Ayn? zamanda s?v?n?n kaynama noktas?nda da izotermdir. T9 2 bas?nca kar??l?k gelir p2 = ayn? fikir. So?utuldu?unda su buhar?n?n ?zg?l hacmi azal?r. 3. noktada, ?al??ma ak??kan?ndan termal enerjinin uzakla?t?r?lmas?na y?nelik izobarik-izotermal s?re? sona erer. 3. nokta (i?lemin sonu), ?slak buhar?n adyabatik s?k??t?r?lmas? i?leminde i?lem, d?ng?deki ?al??ma ak??kan?n?n ba?lang?? durumuna kar??l?k gelen 0 noktas?nda sona erecek ?ekilde se?ilir.

B?ylece, ?ekil 2'de g?sterilmi?tir. 11.3 d?ng?s? 0-1-2-3-0 iki izotermden olu?ur ( 0-1 Ve 2-3) ve iki adiabat ( 1-2 Ve 3-0).

Rns'de. ?ekil 11.3'te 3. noktan?n ?slak doymu? buhar b?lgesinde yer ald??? a??kt?r. Bu demektir ki bu s?re?te 2-3 Is? motorundan yo?u?turucuya giren su buhar?n?n eksik yo?u?mas? meydana gelir. Sonu? olarak, yo?unla?t?r?c?da (KH) bir buhar ve s?v? (su) kar???m? olu?ur (?ekil 11.1). Kondenserden ??kt?ktan sonra bu kar???m kompres?re g?nderilir ve burada P2D0 pikselden itibaren bas?nc?n artmas? sonucunda s?cakl?k da artar. Ta2 ile T8 1 ve ?al??ma s?v?s? orijinal durumuna (0 noktas?) geri d?ner. ?ek. ?ekil 11.4 Carnot buhar-g?? ?evriminin termal (entropi) diyagram?n? g?stermektedir.

S?v?ya termal enerji beslemesi 1' noktas?nda tamamlan?rsa (?ekil 11.3 ve 11.4), o zaman buhar kuru doymu? hale gelmeyecek (nemli doymu? kalacakt?r). Daha sonra ?s? motorunda buhar?n genle?mesi adyabatik bir yol izleyecektir. V-2\ ve t?m d?ng? ?izgilerle g?sterilecek 0-1'-2'-3-0.

Rm3 ? Ya2

Bir buhar santralinde Carnot ?evrimini uygulamak i?in bir ko?ulun kar??lanmas? gerekir: t?m ?evrimin doymu? buhar b?lgesinde ger?ekle?mesi gerekir (x = 1 ?izgisinin ?tesine sa?a gidemezsiniz). x = 1 do?rusunun sa??nda yer alan b?lge k?zg?n buhar?n b?lgesidir. K?zg?n buhar b?lgesinde (x = 1 ?izgisinin sa??nda) ?al??ma ak??kan?na termal enerji sa?lan?rsa kal?c? bas?n? (pi = ayn? fikir), daha sonra ?al??ma s?v?s?n?n s?cakl??? artacakt?r. B?yle bir s?re? izobarik olacakt?r ancak Carnot ?evriminde olmas? gerekti?i gibi izotermal olmayacakt?r. B?yle bir ?evrim Carnot ?evriminin ko?ullar?n? kar??lamayacakt?r.

S?z konusu buhar g?c? ?evrimiyle ilgili ba??ml?l??a (8.50) dayanarak ?unu yaz?yoruz:

K Gi -G 2 G1-G2 (alaca??m

TOC \o "1-3" \h \z % = - = -- = -7р- (I-4)

(11.4) ifadesinden ?unu elde ederiz:

Tg-T2

^ = (I.5)

Nerede K - Bir buhar motorunda (motor) buhar taraf?ndan ger?ekle?tirilen ?zel i?.

Kazanda s?v?n?n s?cakl??? kaynama noktas?na e?ittir Ta 1 pi bas?nc?na kar??l?k gelir. Bu, kazandaki s?v?ya sa?lanan t?m termal enerjinin yaln?zca buhar i?eri?ini x = 0'dan (s?v? s?n?r e?risi) x = 1'e (buhar s?n?r e?risi) artt?rmak i?in harcand??? anlam?na gelir. Bu nedenle s?re?te 0-1 (?ekil 11.3) buharla?ma, termal formda a?a??daki miktarda enerji gerektirecektir:

9i=xm, (11.6)

Nerede X- form?l (6.1) ile belirlenen buhar kuruluk derecesi; G - ?zg?l ?s? buharla?ma.

S?v? s?n?r e?risinde buhar kuruluk derecesi s?f?rd?r (x = 0). S?n?r e?risinde x = 1 ?ifti vard?r ve dolay?s?yla bu durum i?in ifade (12.6) ?u ?ekli al?r:

(11.5) ve (11.6") ifadelerini birle?tirerek ?unu elde ederiz:

Ti-T2 GkJT §ll

Is?l verim ile birlikte t^ ?nemli karakteristik buhar g?c? d?ng?s? spesifik buhar t?ketimidir DQ, a?a??daki form?lle belirlenir:

Yap = H = X^ Rfr— T,) * (1L8)

Denklemler (11.7) ve (11.8)'den, Carnot ?evrimine g?re 7\ ve T2 sabit s?cakl?klar?nda ger?ekle?tirilen buhar g?c? ?evrimindeki spesifik buhar t?ketiminin yaln?zca X\ buhar i?eri?ine ba?l? oldu?u a??kt?r. Buhar i?eri?i Xi ne kadar y?ksek olursa, spesifik i? de o kadar b?y?k olur K Belirli ko?ullar alt?nda bir buhar motorunda buhar ?retir ve ?zg?l buhar t?ketimi ne kadar d???k olursa DQ. En b?y?k de?erler?zel ?al??ma K ve spesifik buhar t?ketiminin en d???k de?erleri DQ x = 1 noktas?nda ger?ekle?ecektir.

?deal bir buhar santralinde 1 MPa bas?n?taki kuru doymu? buhar?n Carnot ?evrimine tabi tutulmas?n? sa?lay?n. Kondenserdeki bas?n? 10 kPa ise, ?evrimdeki buhar?n spesifik ?al??mas?n? ve termal verimi belirlemek gerekir.

Sorunu ??zmek i?in Ek 1'de verilen verileri kullanmal?s?n?z: “Doymu? su buhar? parametrelerinin bas?nca ba??ml?l???.” 1 MPa bas?n?ta s?v?, e?it bir s?cakl?kta kaynar. T 8 1 = 179,88°С ve YukPa -ie2 = 45,84°С bas?n?ta. Daha sonra (11.4) ifadesine uygun olarak ?unu yazabiliriz:

^ _ (1.1+ +273.15) _0 Я6| M11 %29,6.

Ek 1'den pi = 1 MPa, g = 2015 kJ/kg oldu?unu g?r?yoruz. (11.7) ifadesinden ?unu elde ederiz:

Gx-Gz GkJ]

W = x1-rT^ = Xr-r-rit J.

Kuru buhar doymu? oldu?undan X\ = 1 olur ve dolay?s?yla son ifade ?u ?ekli al?r:

K = R R) T = 2015 0,296 « 596 .

Yukar?dakilerden, ?al??ma ak??kan?n?n ?slak buhar oldu?u bir buhar santralinde Carnot d?ng?s?n?n uygulanmas?n?n olduk?a m?mk?n oldu?u anla??lmaktad?r. Kritik su s?cakl??? nispeten d???k oldu?undan (374°C), bu da ?u noktaya kar??l?k gelir: ?LE?ek. ?ekil 11.3'te g?sterildi?i gibi, bir buhar santralinde Carnot ?evriminin ger?ekle?tirilebilece?i s?cakl?k aral??? da k???kt?r. Alt s?cakl?k 25°C olarak al?n?rsa ve ?st s?cakl?k 340...350°C'den y?ksek de?ilse, bu durumda Carnot ?evriminin termal verimlili?inin maksimum de?eri ?una e?it olacakt?r:

Bir buhar santralinde Carnot ?evrimi uygulan?rken, ?slak buhar?n maksimum s?cakl??? keyfi olarak se?ilemez ??nk? ?st s?n?r 7\ = 374°C (nokta) ile s?n?rl?d?r. ?LE; pirin?. 11.3). Kritik noktaya yakla??rken ?LE(?ekil 11.3) izobarik-izotermal b?l?m?n uzunlu?u 0-1 azal?r ve bu noktada ?LE tamamen ortadan kaybolur.

Bir ?evrimdeki ?al??ma ak??kan?n?n s?cakl??? ne kadar y?ksek olursa, bu ?evrimin verimlili?i de o kadar y?ksek olur. Ancak Carnot ?evrimine g?re ?al??an bir buhar santralinde ?al??ma ak??kan?n?n s?cakl???n?n 340...350°C'nin ?zerine ??kar?lmas? m?mk?n de?ildir, bu da tesisin verimlili?ini s?n?rlamaktad?r.

Carnot ?evrimine g?re ?al??an bir buharl? enerji santralinin ?s?l verimi nispeten y?ksek olmas?na ra?men, termik g?? ekipmanlar?n?n ?al??ma ko?ullar? dikkate al?nd???nda pratikte neredeyse hi? ger?ekle?tirilememi?tir. Bunun nedeni, i?inde as?l? su damlac?klar? bulunan kuru doymu? buhar ak??? olan ?slak buhar ?zerinde ?al???rken, ak?? par?alar?n?n ?al??ma ko?ullar?n?n de?i?mesidir. buhar t?rbinleri(pistonlu buhar motorlar?) ve kompres?rler a??rla??r, ak?? gaz dinami?i a??s?ndan kusurlu hale gelir ve bu makinelerin i? ba??l verimlili?i m^ azal?r.

Sonu? olarak ?evrimin i? mutlak verimlili?i

Rii = VfVoi (119)

Nispeten k???k oldu?u ortaya ??kt?.

Islak buhar? d???k bas?n?larda ve b?y?k spesifik hacimlerde s?k??t?rmaya y?nelik bir kompres?r?n, ?al??maya uygun olmayan ?ok hacimli bir yap? olmas? da ?nemlidir. Bu durumda kompres?r? ?al??t?rmak i?in ?ok fazla enerji harcan?r. Buhar g?c? ?evriminde elde edilen mekanik enerjinin neredeyse %55'i kompres?r?n ?al??t?r?lmas?nda harcan?r.