T?rbinli bir buhar g?? istasyonunun enerji dengesi, ?ek. 519. O ?rnektir; Bir buhar santralinin verimlili?i daha da y?ksek olabilir (%27'ye kadar). Bir buhar santralinin ?al??mas? s?ras?nda meydana gelen enerji kay?plar? iki k?sma ayr?labilir. Kay?plar?n bir k?sm? tasar?m?n kusurlu olmas?ndan kaynaklanmaktad?r ve kazan ve kondenserdeki s?cakl?k de?i?tirilmeden azalt?labilir. ?rne?in kazan?n daha m?kemmel bir ?s? yal?t?m? d?zenlenerek kazan dairesindeki ?s? kay?plar?n?n azalt?lmas? m?mk?nd?r. ?kinci, ?ok daha b?y?k k?s?m - kondansat?r? so?utan suya aktar?lan ?s? kayb?, kazanda ve kondenserde verilen s?cakl?klarda tamamen ka??n?lmaz hale geliyor. Bir ?s? motorunun ?al??mas?n?n ko?ulunun yaln?zca ?s?t?c?dan belirli bir miktarda ?s? al?nmas? de?il, ayn? zamanda bu ?s?n?n bir k?sm?n?n buzdolab?na aktar?lmas? oldu?una daha ?nce i?aret etmi?tik (§ 314).

Is? motorlar?n?n tasar?m?ndaki kapsaml? bilimsel ve teknik deneyim ve ?s? motorlar?n?n ?al??ma ko?ullar?yla ilgili derin 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, bir buhar santralinin verimlili?i de o kadar y?ksek olur (tabii ki, yukar?da bahsedilen t?m teknik tasar?m kusurlar?n?n ortadan kald?r?lmas? ?art?yla). Ancak bu fark k???k ise, o zaman teknik olarak en m?kemmel makine bile ?nemli bir verim veremez.Teorik hesaplama, ?s?t?c?n?n termodinamik s?cakl??? ve buzdolab?n?n termodinamik s?cakl??? ise, o zaman verimin daha fazla olamayaca??n? g?stermektedir.

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 fazla olamaz. , yani %20 (pratik olarak, cihaz?n kusurlu olmas? nedeniyle, b?yle bir kurulumun verimlili?i ?ok daha d???k olacakt?r). Bu nedenle, ?s? motorlar?n?n verimini art?rmak i?in kazanda daha y?ksek s?cakl?klara ve dolay?s?yla daha y?ksek buhar bas?n?lar?na gitmek 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 (s?cakl?k yakla??k 500) kazanlar kurmaya ba?lad?.

Kazandaki s?cakl??? art?rmak yerine kondenserdeki s?cakl??? d???rmek m?mk?n olacakt?r. Ancak, bunun pratik olarak imkans?z oldu?u ortaya ??kt?. ?ok d???k bas?n?larda, buhar yo?unlu?u ?ok d???kt?r ve g??l? bir t?rbin taraf?ndan bir saniyede ge?irilen b?y?k miktarda buharla, t?rbinin ve onunla birlikte kondansat?r?n hacmi engelleyici derecede b?y?k olmal?d?r.

Bir ?s? motorunun verimlili?ini art?rman?n yan? s?ra, "termal at?k", yani kondenseri so?utan su taraf?ndan uzakla?t?r?lan ?s?n?n kullan?lmas? yoluna gidilebilir.

Pirin?. 520. CHP'nin yakla??k enerji dengesi

Kondenserle ?s?t?lan suyu bir nehir veya g?le bo?altmak yerine s?cak su ?s?tma borular? ile g?nderebilir veya kimya veya tekstil end?strilerinde end?striyel ama?larla kullanabilirsiniz. T?rbinlerdeki buhar? sadece 5-6 atm bas?nca kadar geni?letmek de m?mk?nd?r. Ayn? zamanda t?rbinden ?ok s?cak buhar ??kar ve bu da bir dizi end?striyel amaca hizmet edebilir.

Is? at?klar?n? kullanan bir istasyon, t?keticilere yaln?zca mekanik ?al??ma yoluyla elde edilen elektrik enerjisi de?il, ayn? zamanda ?s? da sa?lar. Kombine ?s? ve enerji santrali (CHP) olarak adland?r?l?r. CHPP'nin yakla??k enerji dengesi, ?ek. 520.

Teknik termodinamik

1. Kombine ?s? ve elektrik ?retimi, enerji ?retim tesislerinin verimlili?ini art?rman?n sistematik bir yoludur. Buhar t?rbini kombine ?s? ve enerji santrallerinin en basit ?emalar?. CHP'nin enerji ?zellikleri.

2. Kombine ?s? ve elektrik ?retimi, enerji ?retim tesislerinin verimlili?ini art?rman?n sistematik bir yoludur. Gaz i?ten yanmal? motorlara dayal? kombine ?s? ve enerji santrallerinin en basit ?emalar?. CHP'nin enerji ?zellikleri.

3. Buhar santralleri (SPU): Buhar?n ara k?zg?nl???, kullan?m nedenleri, ?emalar, teorik ve ger?ek ?evrimler, SPU'nun verimlili?i ve g?c?.

4. Buhar santralleri (SPU): Se?imli rejenerasyon ?emalar?, Ts-, hs-diyagramlar?nda rejeneratif ?evrimler. rejeneratif d?ng?lerin verimlili?i. Rejeneratif ?s?t?c?larda buhar ekstraksiyonlar?n?n a??r? ?s?nmas?n?n ve kondensin a??r? so?utulmas?n?n ?s?s?n?n kullan?lmas?.

5. Ak?? 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 parametreler ve frenleme parametreleri. Statik parametreler ve fren parametreleri aras?ndaki ili?ki.

7. Ak?? termodinami?i: nozullardan gaz ve buhar ??k???.

8. Su buhar? ?rne?inde ger?ek gazlarla temel i?lemler ve bunlar?n tablolar ve diyagramlar kullan?larak hesaplanmas?: izobarik i?lem (kondenser, kondens so?utucu, k?zg?n so?utucu).

9. Su buhar? ?rne?inde ger?ek gazlarla yap?lan temel i?lemler ve bunlar?n tablo ve diyagramlarla hesaplanmas?: izobarik i?lem (evaporat?r, k?zd?r?c?, ekonomizer).

10. Su buhar? ?rne?inde ger?ek gazlarla temel i?lemler ve bunlar?n tablolar ve diyagramlar kullan?larak hesaplanmas?: adyabatik i?lem (t?rbin ve genle?tirici, pompa, fan).

11. Nemli hava: nemli havan?n temel kavramlar? ve ?zellikleri. Gaz sabiti, g?r?n?r molar k?tle, yo?unluk, ?s? kapasitesi, nemli havan?n entalpisi i?in hesaplanm?? 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?: pv-, Ts-, hs-. Suyun termodinamik ?zellikleri. Suyun termodinamik tablolar?, diyagramlar? ve denklemleri.

14. Termodinamik sistemlerin denge ve kararl?l?k ko?ullar?: tek fazl? bir sistemin kararl? dengesi i?in genel ko?ullar. D?z ve kavisli bir aray?ze sahip iki fazl? bir sistemin dengesi.

15. Termodinamik sistemlerin denge ve kararl?l?k ko?ullar?: ?? fazl? bir sistemin dengesi. Gibbs faz kural?. 1. t?r faz ge?i?leri. Clapeyron-Clausius denklemi. Faz durum diyagram?.

16. RT durumunun faz diyagram?. Faz durum diyagramlar?: pv-, Ts-, hs-

17. GTU. Genel bilgi. ?zbarik ?s? beslemeli en basit GTP'nin idealle?tirilmi? d?ng?s?.

18. GTU. Genel bilgi. ?zokorik ?s? beslemeli en basit GTP'nin idealle?tirilmi? d?ng?s?.

19. GTU. Genel bilgi. ?zobarik ?s? beslemeli en basit gaz t?rbininin d?ng?s? ve ?al??ma s?v?s?n?n geri d?n??? olmayan s?k??t?rma ve genle?me s?re?leri.

20. GTU. Genel bilgi. GTU'da rejenerasyon.

21. Gaz halinde ?al??ma s?v?s? olan motorlar. Genel bilgi. Pistonlu i?ten yanmal? motorlar ve mekanik ?evrimleri. ?deal Otto ?evrimi: (ilk veriler, karakteristik noktalar?n hesaplanmas?, ?evrimin giri?, ??k?? ?s?s?, ?evrim ?al??mas?, termal verim, ortalama belirtilen bas?n?).

22. Gaz halinde ?al??ma s?v?s? olan motorlar. Genel bilgi. Pistonlu i?ten yanmal? motorlar ve mekanik ?evrimleri. ?deal Dizel ?evrimi: (ilk veriler, karakteristik noktalar?n hesaplanmas?, ?evrimin girdi, ??kt? ?s?s?, ?evrim ?al??mas?, termal verim, ortalama g?sterge bas?nc?).

23. Gaz halinde ?al??ma s?v?s? olan motorlar. Genel bilgi. ?deal Trinkler ?evrimi: (ilk veriler, karakteristik noktalar?n hesaplanmas?, ?evrimin girdi, ??kt? ?s?s?, ?evrim i?i, termal verim, ortalama g?sterilen bas?n?).

24. Kompres?r. Genel bilgi. Ger?ek bir kompres?r?n g?sterge diyagram?. ?deal tek kademeli kompres?r. Kompres?r ?al??mas?, s?recin 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 verimi. Zararl? alan?n kompres?r ?al??mas? ?zerindeki etkisi. Kompres?r?n hacimsel verimlili?i.

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

27. ?deal bir gaz?n termodinamik s?re?leri. Ana s?re?lerin incelenmesi i?in metodoloji. pv ve Ts diyagramlar?ndaki i?lem gruplar?. Proses ?s? kayna??n?n ortalama integral s?cakl???.

28. ?deal bir gaz?n termodinami?i. ?deal gazlar?n kar???mlar?. Genel H?k?mler. Dalton Yasas?. Kar???m haz?rlama 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??t?rma entropisi.

29. Termodinami?in birinci yasas?. Enerji t?rleri. Is? ve i?, enerji transfer bi?imleridir. Teknik bir sistemin enerji ve ?s? denklikleri. 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? tersinmezlik. 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 (?zde?li?i)

Kombine ?s? ve elektrik ?retimi, g?? ?retim tesislerinin verimlili?ini art?rman?n sistematik bir yoludur. Buhar t?rbini kombine ?s? ve enerji santrallerinin en basit ?emalar?. CHP'nin enerji ?zellikleri.

Kombine ?s? ve elektrik ?retimine b?lgesel ?s?tma denir. CHPP'lerin termik g?? kullan?m?n?n zaman i?inde b?y?k ?l??de gecikti?ini hesaba katarsak, son y?llarda b?y?k b?lgesel kazan dairelerinin yayg?n kullan?m? ortaya ??kmaktad?r.

Kombine ?s? ve elektrik ?retimi i?in, b?y?k ?ehirlerde veya end?striyel alanlarda in?a edilen CHP santralleri tasarlanm??t?r.

B?lgesel ?s?tman?n temel ?zelli?i olan ?s? ve elektri?in kombine ?retiminde, ilk olarak t?rbinden ge?en buhar?n yo?u?mas? s?ras?nda ?s?t?c?larda a???a ??kan ?s? kullan?lmaktad?r. Yo?u?mal? santrallerde bu ?s?, daha ?nce de belirtildi?i gibi, so?utma suyu ile kaybedilir.

Kombine ?s? ve elektrik ?retiminde, buhar t?keticiye (Ara se?im. 1 kg taze buhardan, t?ketici (/ - fk shd) kcal / kg miktar?nda ?s? al?r, burada / k'dir. d???k bas?n?l? kazanlar?n ??k???ndaki buhar?n ?s? i?eri?i ve / t?keticiden geri d?nen yo?u?ma; t?rbin ekstraksiyonundan 1 kg buhardan t?ketici (/ egzoz - / c.

Kombine termal ve elektrik enerjisi ?retimi ?nemli avantajlara sahiptir. Elektrik t?keticilerinin yan? s?ra termal enerji t?keticilerinin (?s?tma i?in, teknolojik ama?lar i?in) oldu?u durumlarda, bir buhar t?rbininin egzoz buhar?n?n ?s?s?n? kullanmak m?mk?nd?r. Ancak ayn? zamanda, egzoz buhar?n?n bas?nc? veya genel olarak adland?r?ld??? gibi geri bas?n?, tamamen ?s? t?keticileri i?in gerekli buhar parametreleri taraf?ndan belirlenir. Bu nedenle, ?rne?in, ?eki?ler ve presler i?in buhar kullan?ld???nda, gerekli bas?nc? 10 - 12 atm'dir, bir dizi teknolojik i?lemde 5 - 6 atm bas?n?ta buhar kullan?l?r. Is?tma ama?l? olarak 90 - 100 C'ye kadar su ?s?tmas? gerekti?inde 1 1 - 1 2 atm bas?n?l? buhar kullan?labilir.

a-end?striyel CHP;
b- CHPP'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? kondansat?r?;
6 - yo?u?ma pompas?;
7- rejeneratif ?s?t?c?;
8 - buhar kazan?n?n besleme pompas?;
7 toplama yo?u?ma tank? ( oraya bir hava giderici koymak daha iyidir)
9 - ?s? t?keticisi;
10 - ?ebeke suyu ?s?t?c?s?;
11 a?l? pompa;
12-yo?u?ma ?ebekesi ?s?t?c? pompas?

CHP operasyonunun verimlili?ini karakterize etmek gelenekseldir ?s? kullan?m fakt?r?:

Birim zaman ba??na t?keticiye verilen s?ras?yla elektrik ve termal enerji miktar?

B - ayn? anda yak?t t?ketimi

Yak?t?n daha d???k kalorifik de?eri

2 Kombine ?s? ve g?? ?retimi, g?? ?reten tesislerin verimlili?ini art?rman?n sistematik bir yoludur. Gaz i?ten yanmal? motorlara dayal? kombine ?s? ve enerji santrallerinin en basit ?emalar?. CHP'nin enerji ?zellikleri.

1. sorudaki 1. k?s?m ( Kombine ?s? ve g?? ?retimi, g?? ?reten tesislerin verimlili?ini art?rman?n sistematik bir yoludur.)

Kombine ?s? ve elektrik ?retimi, 2 ?r?n?n ortak (birle?ik) entegre ?retimidir: ?s? ve elektrik. Bir gaz t?rbinine (CCP) dayal? en basit CHP'nin ?ematik bir diyagram? ?ekilde g?sterilmi?tir:

Teknoloji A??klamas?:

En basit gaz t?rbin tesisi (GTP), bir yanma odas? (1), bir gaz t?rbini (2) ve bir hava kompres?r?nden (3) olu?ur. Gaz t?rbini burada senkron jenerat?r? (4) ve kompres?r? tahrik etmek i?in kullan?l?r. CCGT'nin ?al??ma prensibi basittir: kompres?r taraf?ndan s?k??t?r?lan hava, i?ine gaz veya s?v? yak?t?n da verildi?i yanma odas?na enjekte edilir. Elde edilen yanma ?r?nleri, ?al??ma s?v?s? olduklar? t?rbine g?nderilir. T?rbinden at?lan gazlar burada basit bir GTP'de oldu?u gibi atmosfere sal?nmaz, at?k ?s? kazan?na (8) girer, burada ?s?s? buhar ?retmek i?in kullan?l?r ve normal ?ekilde termodinamik ?evrimi sa?lar. Buhar, t?keticiye gitti?i yerden buhar t?rbinine (5) gider.

Bu ?emada, i? ve ?s? ?retmek i?in kombine bir ?s? ve g?? t?rbini kullan?l?r. Buhar t?rbininden 2 buhar ekstraksiyonu. 11 bir kapasit?rd?r.

CHP ?al??mas?n?n verimlili?i, ?s? kullan?m fakt?r? 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?

Qnr - d???k kalorifik de?er;

B yanma ?s?s?d?r;

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

PSU: se?imli ?retim ?emas?, T-s ve sh-s diyagram?nda rejeneratif d?ng?ler, rejenere verimlilik. d?ng?ler, kullan?m rejeneratif ?s?t?c?larda ekstraksiyon buharlar?n?n a??r? ?s?nmas?n?n ?s?s? ve kondensin a??r? so?umas?n?n ?s?s?.

Bir buhar santrali (SPU), ?al??ma s?v?s?n?n faz d?n???mlerine u?rad??? bir ?s? motorudur. PSU'lar, elektrik ?retmek i?in termik santrallerde (TPP'ler) yayg?n olarak kullan?lmaktad?r. PSU'lar su ve demiryolu ta??mac?l???nda da kullan?l?r. Bir nakliye motoru olarak, PSU a??r? y?klere kar?? duyars?zd?r, her modda ekonomiktir. Tasar?m?n sadeli?i ve g?venilirli?i, i?ten yanmal? bir motora k?yasla daha az ?evre kirlili?i ile ay?rt edilir. Teknolojinin geli?iminin belirli bir a?amas?nda, ?evre kirlili?i konusunun o kadar akut olmad??? ve a??k alevli bir ocak tehlikeli g?r?nd??? zaman, gaz motorlar? ula??mda PSU'lar?n yerini ald?. ?u anda, buhar motoru hem ekonomik hem de ?evresel olarak umut verici olarak kabul ediliyor.

PSU'da, hem bir piston silindiri hem de bir buhar t?rbini, ?al??ma s?v?s?ndan faydal? i?i uzakla?t?ran bir birim olarak kullan?labilir. T?rbinler art?k daha yayg?n olarak kullan?ld???ndan, gelecekte sadece buhar t?rbini kurulumlar?n? ele alaca??z. PSU'nun ?al??ma s?v?s? olarak ?e?itli maddeler kullan?labilir, ancak ana ?al??ma s?v?s? sudur (ve ?ng?r?lebilir gelecekte de kalacakt?r). Bu, termodinamik ?zellikleri de dahil olmak ?zere bir?ok fakt?rden kaynaklanmaktad?r. Bu nedenle, gelecekte su i?eren PSU'yu ?al??ma s?v?s? olarak ele alaca??z. En basit PSU'nun ?ematik diyagram? ?ekilde g?sterilmi?tir.

Buhar kazan? 1'de su, parametrelerle k?zg?n buhara d?n??t?r?l?r. p 1 , t 1 , ben 1 , adyabatik olarak bir bas?nca geni?leyece?i buhar boru hatt? yoluyla t?rbin 2'ye girer. p2 elektrik jenerat?r?n?n 3 rotorunu d?nmeye ayarlayan teknik ?al??man?n performans? ile Daha sonra buhar, borulu bir ?s? e?anj?r? olan kondansat?re 4 girer. Kondenser t?plerinin i? y?zeyi su sirk?lasyonu ile so?utulur.

Kondenserde so?utma suyu yard?m? ile buhardan buharla?ma ?s?s? al?n?r ve buhar sabit bas?n?ta ge?er. p 2 ve s?cakl?k t2 pompa 5 yard?m?yla buhar kazan? 1'e verilen s?v?n?n i?ine. Gelecekte, d?ng? tekrarlan?r.

PSU'nun karakteristik ?zellikleri ?unlard?r:

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

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

?evrim, ancak yaln?zca bir ?s? kayna?? q1 arac?l???yla aktar?l?r

?al??ma g?vdesine duvar;

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

T?m ?s?, izobarik faz ge?i?i nedeniyle de?i?meyen d?ng?n?n minimum s?cakl???nda ??kar?l?r;

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

1.2. Bir rejeneratif ?evrim kullan?m?na dayal? olarak buhar santrallerinin termal verimlili?inin iyile?tirilmesi

?u anda y?ksek ve ultra y?ksek buhar parametrelerinin k?tle geli?imine ra?men ( = 23...30 MPa;
= 570...600°C) ve yo?unla?t?r?c?da derin vakum (%97 veya p2 = 0.003 MPa), Rankine d?ng?s?n?n termal verimlili?i %50'yi ge?mez. Ger?ek kurulumlarda, proseslerin dahili tersinmezli?i ile ba?lant?l? kay?plar nedeniyle faydal? olarak kullan?lan ?s?n?n pay? daha da azd?r. Bu ba?lamda, buhar santrallerinin ?s?l verimini iyile?tirmek i?in ba?ka y?ntemler ?nerilmi?tir. ?zellikle besleme suyunun egzoz buhar?ndan dolay? ?n ?s?tmas?n?n kullan?lmas? (rejeneratif d?ng?). Bu d?ng?y? d???n?n.

Bu ?evrimin ?zelli?i, kondenserden sonra 28 ... 30 ° C s?cakl??a sahip olan kondensin, kazana girmeden ?nce ?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?recinde buhar ?s?s?n?n kademeli olarak ??kar?lmas? nedeniyle suyun kademeli olarak ?s?t?lmas?, ?ekil 2'de g?sterildi?i gibi rejeneratif bir Carnot d?ng?s? fikrini uygulamak m?mk?nd?r. Doymu? buhar b?lgesindeki ?evrim b?l?m? i?in 8b.

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

Ekstraksiyon say?s?n? sonsuza kadar art?rarak (son derece rejeneratif d?ng?), genle?me s?recini, ?s?tma s?recinin e?it uzakl?k e?risi olacak olan noktal? e?riye yakla?t?rmak m?mk?nd?r. 4 – 4". Bununla birlikte, bunu ger?ekle?tirmek teknik olarak imkans?zd?r ve be? ila sekiz a?amal? ?s?tma kullan?m? pratik olarak ekonomik olarak hakl?d?r. P.S.C. d?ng?s? rejenerasyonlu ?evrimde, buhar miktar? t?rbin uzunlu?u boyunca farkl?yken, sabit (1 kg) bir madde miktar? i?in yap?ld??? i?in T-s diyagram?nda kesinlikle tasvir edilemez. Bu nedenle, ?ekil l'de g?sterilen d?ng?. 8b biraz keyfi. Kondens ?s?tmas? i?in buhar ?ekildi?inde, bir yandan buhar ?retimi i?in ?s? t?ketimi azal?rken, di?er yandan t?rbindeki buhar?n i?i ayn? anda azal?r. Bu etkilerin z?t do?as?na ra?men, se?ilim her zaman artar. Bu, ??kar?lan buhar?n yo?u?ma ?s?s? nedeniyle besleme suyu ?s?t?ld???nda, harici bir kaynaktan gelen ?s? beslemesinin 4-4" b?l?m?nde elimine edilmesi ve dolay?s?yla ?s? kayna??n?n ortalama s?cakl???n?n buradan a??klanmas? ger?e?iyle a??klanmaktad?r. rejeneratif d?ng?de harici bir kaynak artar (harici ?s? beslemesi q 1 sadece 4 "- 5 - 6- 7 alan?nda ger?ekle?tirilir).

Ek olarak, besleme suyunun rejeneratif ?s?t?lmas?, b?lgedeki gazlardan suya ?s? transferi s?recinde tersinmezli?i azalt?r. 4" – 5, gazlar ve ?nceden ?s?t?lm?? su aras?ndaki s?cakl?k fark? azald?k?a.

Rejeneratif d?ng?n?n uygulanmas?yla ilgili g?revler, bir diyagram kullan?larak kolayca ??z?lebilir. Bunu yapmak i?in, PS'nin devresini ve rejeneratif d?ng?s?n? d???n?n. bir se?im ile (?ekil 9). Adiabat 1 – 2 genle?mesinin (?ekil 9b) ekstraksiyon izobar?yla kesi?imi, ekstraksiyondaki buhar?n durumunu karakterize eden 0 noktas?n? verir.

Pirin?. 9. Not ?emas? y. bir rejeneratif buhar ekstraksiyonu ile

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

?ek. ?ekil 9'da, t?rbine giren 1 kg buhardan, kg buhar?n yaln?zca se?im bas?nc?na geni?leyerek faydal? i? ?retti?i a??kt?r ve () kilogram t?rbinde son bas?nca kadar geni?ler. Bu buhar ak???n?n faydal? ?al??mas?. Bir rejeneratif ?evrimde 1 kg buhar?n toplam ?al??mas?:

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

Rejeneratif ?evrimin ?s?l verimi: . (on bir)

Rejeneratif ?s?t?c?lardaki i?lemler izobarik olarak kabul edilir ve suyun ?s?t?c?y? kar??l?k gelen ekstraksiyonda (vb.) buhar bas?nc?nda doygun bir durumda terk etti?i varsay?l?r.

??kar?lan buhar miktar?, kar??t?rma ?s?t?c?s?n?n ?s? dengesi denkleminden belirlenir:

nereden: , (13)

ekstraksiyon bas?nc?nda s?v?n?n entalpisi nerededir; t?rbinden al?nan buhar?n entalpisidir; kondenserden ??kan kondensin entalpisidir. Benzer ?ekilde, herhangi bir se?im yap?lan yerlerde buhar debisini belirlemek m?mk?nd?r.

Rejeneratif besleme suyu ?s?tmas?n?n kullan?lmas?, s.c. d?ng?s?n?n termal verimlili?ini artt?r?r. y. %8...12 oran?nda.

Ba??ms?z ?al??ma ger?ekle?tirmenin amac?, bir buhar t?rbini tesisinin rejeneratif d?ng?s?n? hesaplama metodolojisine hakim olmak ve bir sistemin 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. buhar santrali.

Ak?? 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.

Ses h?z? kavram? ak?? termodinami?inde ?nemlidir, ??nk? bir ortam?n ses alt? ve ses ?st? ak??lar? niteliksel farkl?l?klara sahiptir: herhangi bir ?arpma ses alt? ve ses ?st? ak??larda z?t sonu?lar verir; ses alt? ak??ta t?m ak?? parametreleri s?rekli de?i?ir, s?personik ak??ta parametreleri bir s??rama, ak???n s?reksizli?i ile de?i?tirmek m?mk?nd?r.

Sesin h?z? (a, m/s) ses dalgalar?n?n yay?lma h?z?d?r. Dalgalar, bu ortam?n durumunu karakterize eden baz? fiziksel niceliklere sahip bir ortamda yay?lan bozulmalard?r. Ses dalgalar?na, elastik bir ortamda yay?lan zay?f pert?rbasyonlar denir - k???k genlikli mekanik titre?imler.

?rne?in, bir noktada, ses kayna?? olarak adland?r?lan 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 bozucu yay?l?m s?reci, Laplace denklemi ile tan?mlanan adyabatik bir s?re?tir.

Formda temsil etti?imiz ideal bir gaz?n (7.19) adyabatik s?recinin denklemini sa?lar.

p/ p 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?imle de?i?ti?inden, bir b?l?mden di?erine ge?erken sesin h?z? da de?i?ir.Bu konuda yerel ses h?z? kavram?na ihtiya? duyulmaktad?r. anla??labilir.

Yerel ses h?z? ak???n belirli bir noktas?nda ses yay?lma h?z? olarak adland?r?l?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 ?ekli al?r:

(10.29), (10.30) form?llerinde, entalpi sadece J/kg olarak ikame edilir, o zaman h?z m/s boyutuna sahip olacakt?r. Entalpi kJ/kg olarak tan?mlan?rsa, ba??nt? (10.30) buna g?re de?i?ir

Mevcut h?z ula??r maksimum de?er w MaKc ak???n entalpisinin s?f?ra ula?t??? b?l?mde h = 0, bu bo?lu?a akarken ger?ekle?ir (p = 0) ve adyabatik geni?leme i?lemindeki (7.21) parametrelerin ili?kisine g?re, T = 0 Ak?? taraf?ndan maksimum h?za ula??lmas?, 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 alabilece?ini belirlememizi sa?lar.

Momentum denkleminden (10.12), bas?n?taki de?i?iklik ile ak?? h?z?ndaki de?i?iklik aras?ndaki ili?kiyi takip eder: ak?? h?zlanmas?na (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, h?z?n?n yerel ses h?z? ile b?y?kl?k olarak ?ak??t??? bir ak?? kesiti oldu?unu g?stermektedir. Ak???n birbirinden niteliksel olarak farkl? olan ses alt? ve ses ?st? k?s?mlar?n? ay?rd??? i?in ak???n kritik b?l?m? olarak adland?r?l?r. Kritik ak?? parametreleri - ak?? h?z?n?n yerel ses h?z?na e?it oldu?u kanal b?l?m?ndeki parametreler.

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

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

?cr = Pcr/Ro- (10.32)

Ak???n hesaplanmas?nda ve analizinde, h?z?n mutlak de?erlerini de?il, g?receli ?zelliklerini kullanmak uygundur:

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

M = w/a.; (10.33)

~ say?s? l, belirli bir ak?? h?z?n?n oran?d?r.

kritik ak?? h?z?na kesit

l = w/acr; (10.34)

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

A say?s? - belirli bir b?l?mdeki ak?? h?z?n?n maksimum ak?? h?z?na oran?: A \u003d w / wmax

Genel bilgi

Neredeyse XX y?zy?l?n 70'lerine kadar, end?stride kullan?lan tek ?s? motoru, verimsiz ve d???k bas?n?l? doymu? buharla ?al??an bir buhar pistonlu motordu. S?rekli ?al??an ilk ?s? motoru (buhar motoru), I.I. Polzunov. ?lk araba atmosferikti. Piston odalar?ndan biri kazana ba?land???nda, buhar bas?nc?n?n etkisi alt?nda piston y?kselir, bundan sonra buhar da??t?m valfi d?ner ve piston bo?lu?unu kazandan keser. T?pten su enjekte edildi, buhar yo?unla?t?r?ld? ve pistonun alt?nda bir vakum olu?turuldu. Atmosfer bas?nc?n?n etkisi alt?nda piston al?ald? ve faydal? i?ler yapt?.

1980'lere gelindi?inde, i?ten yanmal? motorlar?n ?al??ma d?ng?s? (Otto d?ng?s?) pratikte ustala?t?, ancak ?z?nde bu d?ng?, di?er bir?ok mucidin ilkelerini ve ?zellikle Beau-de-Roche ilkesini yans?t?yor.

Gaza sabit bir hacimde ?s? sa?layan i?ten yanmal? motorlar?n ?evrimi olarak adland?r?lan b?yle bir motorun ideal ?evrimi, ?al??ma gaz?n?n adyabatik s?k??t?rmas?n?, gaza izokorik ?s? beslemesini, ?al??ma s?v?s?n?n adyabatik genle?mesini i?erir. , ve ?al??ma s?v?s? taraf?ndan izokorik ?s? transferi.

Nikolaus August Otto'nun ?s? motoru y?ksek s?k??t?rmaya izin vermedi 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? olan farkl? bir ?al??ma prensibi geli?tirdi.

Kompres?rden kurtulmaya y?nelik ilk giri?im, hem?ehrimiz prof. G.V. 1904'te kompres?rs?z bir motor yapan Trinkler. Trinkler motoru, Alman fabrikalar?ndan birinde (Kerting fabrikas?) yap?lm?? olmas?na ra?men seri ?retime dahil edilmedi. Kompres?rs?z dizel motorlarda yeni bir ???nc? ?al??ma ?evrimi ger?ekle?tirildi. Kar???k ?s? beslemeli ?evrim olarak adland?r?lan bu motorun ideal ?evrimi, adyabatik hava s?k??t?rmas?, 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? anda ?al??ma s?v?s? oldu?u ?s? motorlar?na i?ten yanmal? motorlar denir. ??ten yanmal? motorlar, pistonlu motorlar, gaz t?rbinleri 1 ve jet motorlar? ?eklinde yap?l?r.

Yanma ?r?nlerinin sadece bir ?s?t?c? (?s? yay?c?) oldu?u ve ?al??ma ak??kan?n?n i?levlerinin s?v? ve buhar fazlar? taraf?ndan ger?ekle?tirildi?i ?s? motorlar?na (buhar motorlar?) 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?n s?rt?nmesinden ve emme ve silindirden ??karma s?ras?nda gaz bas?nc?n?n de?i?mesinden de etkilenir.

?ekil 1.85, ger?ek bir g?sterge diyagram?n? g?stermektedir. Emi? hatt?nda, pistonun d?zensiz hareketi, yay?n ve valfin ataleti nedeniyle silindirdeki gaz bas?nc? dalgalan?r ve ilk gaz bas?nc? p1'den daha d???kt?r. Gaz?n silindirden d??ar? at?lmas? hatt?nda, ayn? nedenlerle, gaz bas?nc?n?n, son bas?n? p2'den daha b?y?k oldu?u ortaya ??k?yor. So?utmal? kompres?rlerde ger?ekle?tirilen politropik s?k??t?rma, izotermal verim kullan?larak tersinir izotermal s?k??t?rma ile kar??la?t?r?l?r. iout = lout/lkp.

So?utmas?z kompres?rlerde ger?ekle?en adyabatik tersinmez s?k??t?rma, adyabatik verim kullan?larak adyabatik tersinir s?k??t?rma ile kar??la?t?r?l?r. iad = k???k/lka.

?e?itli kompres?rler i?in izotermal verim de?eri iiz = 0.6?0.76 aral???nda de?i?ir; adyabatik verim de?eri - iad = 0.75?0.85.

Kar??t?rma entropisi.

?s cm = – R cm ? r ben ln r i - 2 gaz kar???m? i?in kar??t?rma entropisi.

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

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

?s cm / R cm, kar???m?n bile?enlerinin nicel oranlar?na ba?l?d?r ve do?as?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? denklikleri. 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 \u003d 0,

nerede W 1 , W 2 - s?ras?yla, ilk ve son durumlarda, kabul edilen izole edilmi? TS'nin enerjisi.

Yukar?dakilerden, termodinami?in birinci yasas?n?n form?lasyonu a?a??daki gibidir: enerjinin yok edilmesi ve ?retilmesi imkans?zd?r.

Kapal?, adyabatik bir TS i?in, sistemin enerjisindeki de?i?iklik, belirli bir termodinamik durum de?i?ikli?i s?recinde ?evre ile de?i? toku? etti?i i? miktar? L ile belirlenir.

W 1 - W 2 \u003d L.

?evre ile sadece ?s? Q ?eklinde enerji de?i? toku?u yapabilen kapal? bir ara? i?in, belirli bir termodinamik i?lem s?ras?nda enerjideki de?i?im belirlenebilir.

W 1 - W 2 \u003d - S.

1 - 2 s?recinde durumunu de?i?tiren kapal? bir TS i?in, genel durumda bir ili?ki vard?r.

W 1 - W 2 \u003d L - S. (1.29)

Is? ve i?, bir v?cuttan di?erine enerji aktar?m?n?n tek olas? bi?imleridir - termodinami?in birinci yasas?n?n ba?ka bir form?lasyonu kapal? ara?lar i?in.

Kapal? bir TS, dairesel bir termodinamik i?lem ger?ekle?tirirse, tamamlanmas?ndan sonra, t?m sistem parametreleri, son e?itli?in formda yaz?lmas?na izin veren ilk de?eri al?r.

Bundan, termodinami?in birinci yasas?n?n en pop?ler form?lasyonu gelir: birinci t?rden s?rekli hareket makinesi imkans?zd?r.

enerji t?rleri: dahili (U), kimyasal, n?kleer, kinetik. Baz? durumlarda, enerjiyi bir t?r enerjinin di?erine nicel d?n???m?n?n i?aretine g?re b?lmek uygundur. Tamamen bir bi?imden di?erine d?n??t?r?lebilen enerji, s?zde birinci t?re aittir. Herhangi bir nedenle, ba?ka bir enerji t?r?ne d?n???m tamamen imkans?zsa, buna ikinci t?r denir.

Genel durumda TS'nin enerjisi belirlenebilir

W = W ter + W akraba + U

Fiziksel birimlerden olu?an SI sistemindeki enerji birimi 1 J'dir (Joule). Di?er sistemleri kullan?rken, di?er enerji ?l??m birimleriyle u?ra?mak gerekir: kalori, erg, kilogrammetre, vb.

Termodinami?in ikinci yasas?. Form?lasyonlar ve birbirleriyle ili?kileri. Tersinirlik kavram?n?n anlam?. D?? ve i? tersinmezlik. 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 (?zde?li?i)

Termodinami?in ikinci yasas?.

?kinci yasa, birincisi gibi, genelle?tirilmi? deneysel bir veridir ve hi?bir ?ekilde kan?tlanmam??t?r. Denge durumundaki bir sistemi, bir sistemin bir denge durumundan di?erine ge?i? s?recini ifade eder. Do?al s?re?lerin ak???n?n y?n?n? dikkate al?r, farkl? enerji t?rlerinin e?de?er olmad???n? s?yler.

Do?adaki t?m s?re?ler, itici g?c?n (s?cakl?k gradyan?, bas?n?, konsantrasyon) ortadan kalkmas? y?n?nde ilerler. Ger?eklere dayal? ve kanunun ifadelerinden biri: ?s?, daha az olan bir cisimden daha s?cak bir cisme aktar?lamaz.. 2. yasan?n sonucu: ?s? ve i?in e?it olmayan de?erini belirler ve i?i ?s?ya d?n??t?r?rken, kendinizi bir ?s? emicinin durumunu de?i?tirmekle s?n?rlayabilirseniz, ?s?y? i?e d?n??t?r?rken tazminat gereklidir.

Ba?ka yasan?n ifadesi: 2. t?rden Perpetuum mobile imkans?zd?r yani, i?leyi?inin tek sonucu termal rezervuar?n so?utulmas? olacak bir makine yaratmak imkans?zd?r.

Tersine ?evrilebilirlik kavram?.

Tersinirlik kavram? merkezidir:

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

2) tersinirlik kavram?, s?recin termodinamik m?kemmelli?ini de?erlendirmek i?in bir ba?lang?? noktas? elde etmenizi sa?lar.

Tersinir bir s?re?, sistem ve onunla etkile?ime giren sistemlerin (OS), sistemde ve i?letim sisteminde herhangi bir kal?nt? de?i?iklik meydana gelmeden ilk durumlar?na d?nebildi?i termodinamik bir s?re?tir.

Tersinmez bir s?re?, sistem ve onunla etkile?ime giren sistemlerin (OS), sistemde veya i?letim sisteminde art?k de?i?iklikler meydana gelmeden ilk durumlar?na geri d?nemedi?i termodinamik bir s?re?tir.

S?re?lerin geri d?nd?r?lemezli?ini yaratan bir?ok i? ve d?? fakt?r vard?r.

Dahili tersinmezlik molek?ler kuvvetler ve t?rb?lans?n bir sonucu olarak s?v? molek?llerinin i? s?rt?nmesine neden olur.

D?? tersinmezlik sistemin d?? fakt?rlerinden kaynaklanmaktad?r. D?? tersinmezli?in en yayg?n nedenlerinden biri mekanik s?rt?nmedir. S?rt?nme, bir cismin veya maddenin y?zeyinin ba?ka bir y?zeye s?rt?nd??? t?m i?lemlerde mevcuttur. D?? tersinmezli?in bir ba?ka nedeni de ?s? transferi s?recidir. Do?as? gere?i, ?s? transferi sadece bir y?nde ger?ekle?ir: daha s?cak bir b?lgeden daha so?uk bir alana. Bu nedenle, i? uygulanmadan daha so?uk alanlardan daha s?cak alanlara ?s? aktar?lmad???ndan, s?re? tamamen tersine ?evrilemez.

Entropi.

Entropi, bu sistemde meydana gelen bir temel denge (tersinir) s?recindeki diferansiyelinin (dS), iletilen sonsuz k???k bir ?s? miktar?n?n (dQ) oran?na e?it oldu?u ger?e?iyle belirlenen, bir termodinamik sistemin durumunun bir fonksiyonudur. sistemin termodinamik s?cakl???na (T) kadar.

Entropinin tan?t?lmas? bize i?lemin ?s?s?n? hesaplamak i?in kullan?m? iyi bilinen denklemden ?s? kapasitesi a??s?ndan daha uygun olan ba?ka bir denklem verir. T(S)'de proses grafi?inin alt?ndaki alan - ?l?ekli diyagram prosesin ?s?s?n? g?sterir.

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

Y?ksek buhar parametrelerine sahip tesislerde bile Rankine ?evriminin verimi %50'yi ge?mez. Ger?ek kurulumlarda t?rbinde dahili kay?plar?n varl???ndan dolay? verim de?eri daha da d???kt?r.

(9) ifadesindeki entalpiler, ?al??ma s?v?s?n?n ?? parametresinden etkilenir: ba?lang?? bas?nc? R 1 ve ilk s?cakl?k T T?rbin giri?inde ve son bas?n?ta 1 k?zg?n buhar R 2 t?rbin ??k???nda. Bu, ?s? d?????nde bir art??a ve sonu? olarak ?evrimin ?zg?l ?al??mas?nda ve verimlili?inde bir art??a yol a?ar.

Buhar parametrelerini de?i?tirmeye ek olarak, kurulumun ?emalar?n? karma??kla?t?rarak buhar santrallerinin verimlili?ini art?rmak m?mk?nd?r.

Yukar?dakilere dayanarak, termal verimlili?i artt?rman?n a?a??daki yollar? ortaya ??kar.

1. Ba?lang?? bas?nc?n?n artt?r?lmas? p 1 de?i?memi? parametrelerle T 1 ve R 2 (?ek. 15, a). Diyagram, maksimum bas?n?larda Rankine d?ng?lerini g?sterir. R 1 ve R 1a > R bir . Bu d?ng?lerin kar??la?t?r?lmas?, bas?n?taki bir art??la R 1a?s? transferi 'den b?y?kt?r ve ?s? girdisi miktar? azal?r. Artan bas?n?la ?evrimin enerji bile?enlerinde b?yle bir de?i?iklik R 1 termal verimlili?i artt?r?r.Bu y?ntem, ?evrim verimlili?inde ?nemli bir art?? sa?lar, ancak bunun bir sonucu olarak artan R 1 (buhar santrallerinde bas?n? 30 atm'ye kadar ??kabilir), t?rbinden ??kan buhar?n nemi artar, bu da t?rbin kanatlar?n?n erken a??nmas?na neden olur.

2. Ba?lang?? s?cakl???n?n artt?r?lmas? T 1 de?i?memi? parametrelerle R 1 ve R 2 (?ek. 15, b). Bir ?izelgedeki ?evrimleri s?cakl?klarda kar??la?t?rma T 1 ve T 1a > T 1 ?zobar izobardan daha dik akt??? i?in entalpi fark?n?n farktan daha fazla artt??? g?r?lebilir. Entalpi fark?ndaki b?yle bir de?i?iklikle, ?evrimin maksimum s?cakl???ndaki bir art??la termal verim artar. Bu y?ntemin dezavantaj?, k?zd?r?c?n?n ?s?ya dayan?kl? metal gerektirmesidir, k?zd?r?lm?? buhar?n s?cakl??? 650 °C'ye kadar ??kabilir.

3. Bas?n? p'de e?zamanl? art?? 1 ve s?cakl?k T 1 sabit bas?n?ta R 2. gibi y?kseltmek R 1 ?yle ve T 1 ?s?l verimi artt?r?r.Genle?me sonunda buhar nemi ?zerindeki etkileri, bir art??la z?tt?r. R 1 artar ve bir art??la T 1 - azal?r. Nihai olarak, buhar?n durumu, miktarlardaki de?i?im derecesine g?re belirlenecektir. R 1 ve T 1 .

4. Bas?n? d???rme p 2 sabit parametrelerde T 1 ve R 1 (?ek. 15, i?inde). A?a?? R 2 t?rbindeki buhar genle?me derecesini artt?r?r ve teknik ?al??ma artar ? l \u003d l bir - l. Bu durumda at?lan ?s? miktar? daha az (izobar d???k bas?n?ta daha d?zd?r) ve sa?lanan ?s? miktar? artar . Sonu? olarak, ?evrimin termal verimlili?i artar. Bas?nc? d???rmek R?ekil 2'de, kondenser ??k???nda ortam s?cakl???na e?it bir s?cakl?k elde etmek m?mk?nd?r, ancak bu durumda, bas?n? s?cakl??a kar??l?k geldi?inden, yo?u?ma cihaz?nda bir vakum olu?turulmas? gerekecektir. R 2 = 0.04 ata.

5. ?kincil (ara) buhar k?zg?nl???n?n kullan?lmas?(?ek. 15, G). Diyagram d?z bir ?izgi g?sterir 1 –2 buhar?n belirli bir bas?nca kadar genle?mesini g?sterir R 1a motorun ilk silindirinde, hat 2-1 bir–– bas?n?ta buhar?n ikincil a??r? ?s?nmas? R 1a ve do?rudan 1 bir –2 bir–– ikinci silindirdeki buhar?n son bas?nca adyabatik genle?mesi R 2 .

B?yle bir d?ng?n?n termal verimlili?i, ifade ile belirlenir.

Buhar?n ikincil a??r? ?s?nmas?n?n kullan?lmas?, t?rbin ??k???ndaki buhar?n nem i?eri?inde bir azalmaya ve teknik ?al??mada bir miktar art??a yol a?ar. Verimlilik art??? bu d?ng?de ihmal edilebilir, sadece% 2-3 ve b?yle bir ?ema, buhar t?rbini tasar?m?n?n karma??kl???n? gerektirir.

6. Rejeneratif d?ng?n?n uygulanmas?. Rejeneratif ?evrimde, pompan?n bir veya daha fazla rejenerat?rden ge?mesinden sonraki besleme suyu, burada buharla ?s?t?l?r, k?smen genle?mesinden sonra baz? t?rbin kademelerinde al?n?r (?ekil 16).

Pirin?. 15. Termal 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 –– k?zd?r?c?; 3 -- buhar t?rb?n?; 4 -- elektrik jenerat?r?; 5 –– so?utucu-kondenser; 6 - pompa; 7 – rejenerat?r; a, buhar ekstraksiyonunun kesridir

??kar?lan buhar miktar?, rejenerat?r i?in ?s? dengesi denkleminden belirlenecektir.

sonlu bir buhar bas?nc?nda kondensin entalpisi nerede R 2; t?rbinden al?nan buhar?n entalpisidir; buhar ekstraksiyon bas?nc?nda kondensin entalpisidir.

T?rbinde 1 kg buhar?n faydal? ?al??mas? a?a??daki form?lle belirlenir:

1 kg buhar i?in 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 verimlilikten daha b?y?kt?r. Ayn? ba?lang?? ve son parametrelere sahip Rankine ?evrimi. Verimlilikte art?? rejenerasyon kullan?ld???nda, %10-15'tir ve buhar ekstraksiyonu miktar?ndaki art??la artar.

7. Is?tma d?ng?s?n?n uygulanmas?. Is?tma ?evrimi, genellikle ?s?tma sistemlerinde, s?cak su sistemlerinde ve di?er ama?lar i?in kullan?lan so?utma suyuna buhar taraf?ndan verilen ?s?y? kullan?r. Bu durumda, ?al??ma ak??kan?na sa?lanan ?s? q?, teknik ?al??ma ve ?s? beslemesi elde etmek i?in de?i?en derecelerde yeniden da??t?labilir. Is?tma ?evriminde (?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? yetersiz kullan?l?r.

Pirin?. 17. ?zerinde ?al??an bir buhar santralinin ?emas?

?s?tma d?ng?s?:

1 -- Kazan; 2 –– k?zd?r?c?; 3 -- buhar t?rb?n?; 4 -- elektrik jenerat?r?; 5 –– so?utucu-kondenser; 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 ?al??ma da faydal? oldu?u i?in ?s?l verim anlam?n? yitirmektedir.

yeterlik ?s?tma d?ng?s? belirlenecek

.

Is?tma ?evriminde iki t?r ?r?n ?retildi?inden (elektrik ve ?s?), ?s? ?retimi i?in dahili verim ile elektrik ve ?s? ?retimi i?in a??rl?kl? ortalama verim aras?nda ayr?m yapmak gerekir. D?ng? i?inde kay?p olmad??? i?in her biri bire e?ittir.

Ger?ekte, verimlilik t?rbinde her zaman mekanik kay?plar ve ?s? besleme sistemlerinde hidrolik kay?plar oldu?undan ?s?tma d?ng?s? bire e?it olamaz.

Bildi?iniz gibi, Carnot ?evrimine g?re ?al??an bir ?s? makinesi en y?ksek enerji d?n???m verimlili?ine sahiptir, yani termal verimlili?i m?mk?n olan en y?ksek seviyededir. Carnot ?evriminin termal verimlili?i, yaln?zca ?s? al?c? Ti ve ?s? al?c? 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 de ideal bir ?evrim olarak kabul edilebilir. Bildi?iniz gibi Carnot d?ng?s? 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;

E? zamanl? termal enerjinin ??kar?lmas?yla izotermal s?k??t?rma i?lemi Q2]

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

?ek. 11.3, Carnot d?ng?s?ne g?re ?al??an bir buhar santralinin d?ng?s?n?n g?sterge diyagram?n? g?sterir. Bas?n? pi ve s?cakl?kta su T8 1 gelir (nokta 0 ). Noktadaki buhar?n kuruluk derecesi 0 e?ittir X= 0. Nokta 0 s?v?n?n s?n?r e?risi ?zerindedir. S?re? i?erisinde 0-1 sabit bas?n?ta R\ = ?dem(izobarik s?re?) suya enerji verilir qi termal formda. Astar 0-1 hem izobar hem de izotermdir. 1. noktada, ?s? enerjisi beslemesinin izobarik-izotermal s?reci, buhar kuru doygun hale geldi?inde sona erer. 1. noktadaki buhar kurulu?u derecesi x = 1'e e?ittir. Nokta 1, buhar s?n?r e?risinde bulunur. B?ylece s?re? 0-1 termal enerji temini izotermal, Carnot d?ng?s?nde oldu?u gibi.

??lem 1-2 buhar motorundaki (motor) ?al??ma ak??kan?n?n adyabatik (?evre ile ?s? al??veri?i olmadan) genle?mesini yans?t?r. Burada Carnot ?evrim ko?ulu (adyabatik geni?leme) de g?zlenir. Adyabatik bir s?re?te 1-2 buhar bas?nc? pi'den ft'ye d??er.

Buhar makinesinden sonra buhar, kondensere girer (nokta 2). Kondansat?rde enerji kald?r?l?r Q2 sabit bas?n?ta ?al??ma s?v?s?ndan (so?utma) R2 -?dem(izobarik s?re? 2-3). izobar 2-3 Ayn? zamanda s?v?n?n kaynama noktas?nda bir izotermdir. T9 2 kar??l?k gelen bas?n? p2 = ?dem. So?utuldu?unda, su buhar?n?n ?zg?l hacmi azal?r. 3. noktada, ?s? enerjisini ?al??ma s?v?s?ndan ??karman?n izobarik-izotermal s?reci sona erer. Nokta 3 (i?lemin sonu), ?slak buhar?n adyabatik s?k??t?r?lmas? i?leminde, i?lem, d?ng?deki ?al??ma s?v?s?n?n ilk 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? 0-1-2-3-0 iki izotermden olu?ur ( 0-1 ve 2-3) ve iki adyabat ( 1-2 ve 3-0).

rns'de. 11.3 3 noktas?n?n ?slak doymu? buhar b?lgesinde yer ald??? g?r?lebilir. Bunun anlam?, s?re?te 2-3 ?s? motorundan kondensere giren su buhar?n?n eksik yo?u?mas? var. Sonu? olarak, kondansat?rde (KN) (?ekil 11.1) bir buhar ve s?v? (su) kar???m? olu?ur. Kondenserden ayr?ld?ktan sonra, bu kar???m kompres?re g?nderilir, burada P2D0 px'den bas?n? art???n?n bir sonucu olarak s?cakl?k da y?kselir. Ta2 ?nceki T8 1 ve ?al??ma s?v?s? orijinal durumuna d?ner (0 noktas?). ?ek. 11.4, buharla ?al??an Carnot d?ng?s?n?n termal (entropi) ak?? diyagram?n? g?sterir.

S?v?ya termal enerji beslemesi 1' noktas?nda tamamlan?rsa (?ekil 11.3 ve 11.4), buhar kuru doygun hale gelmeyecektir (?slak doymu? kalacakt?r). Daha sonra ?s? motorundaki buhar?n genle?mesi adyabati?i takip edecektir. V-2\ ve t?m d?ng? ?izgilerle temsil edilecek 0-1'-2'-3-0.

Rm3 ? Z2

Carnot ?evrimini bir buhar santralinde uygulamak i?in bir ko?ula uyulmal?d?r: t?m ?evrim doymu? buhar b?lgesinde ger?ekle?tirilmelidir (sa?daki x = 1 ?izgisinin ?tesine ge?emezsiniz). x=1 ?izgisinin sa??nda bulunan alan k?zg?n buhar?n alan?d?r. K?zg?n buhar b?lgesinde (?izginin sa??nda x = 1) ise, ?al??ma ak??kan?na ?u anda termal enerji verilir: kal?c? bas?n? (pi = ?dem), daha sonra ?al??ma s?v?s?n?n s?cakl??? y?kselecektir. B?yle bir s?re?, Carnot d?ng?s?nde olmas? gerekti?i gibi izobarik olacak, ancak izotermal olmayacakt?r. B?yle bir ?evrim, Carnot ?evrimi ko?ullar?n? sa?lamayacakt?r.

Dikkate al?nan buhar g?c? d?ng?s?ne uyguland??? ?ekliyle ba??ml?l??a (8.50) dayanarak ?unu yaz?yoruz:

W gi -g 2 G1-G2 (ll AL

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

(11.4) ifadesinden:

Tg-T2

^ = (I.5)

Neresi W - bir buhar makinesinde (motor) buhar taraf?ndan yap?lan belirli i?ler.

Kazandaki 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) y?kseltmek i?in harcand??? anlam?na gelir. Bu nedenle s?re?te 0-1 (?ekil 11.3) Buharla?ma, termal bi?imde a?a??daki miktarda enerji t?ketecektir:

9i=xm, (11.6)

Neresi X- form?l (6.1) ile belirlenen buhar kurulu?u derecesi; r, buharla?man?n ?zg?l ?s?s?d?r.

S?v?n?n s?n?r e?risinde buhar kurulu?u derecesi s?f?rd?r. (x = 0). S?n?r e?risinde, x \u003d 1 ?ifti ve dolay?s?yla bu durum i?in ifade (12.6) ?u ?ekildedir:

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

Ti-T2 GkJT §ll

Termal verim t^ ile birlikte, buhar g?c? ?evriminin ?nemli bir ?zelli?i, ?zg?l buhar t?ketimidir. DQ, form?lle belirlenir:

yapmak = H = X^ rfr— T,) *(1L8)

(11.7) ve (11.8) denklemlerinden, 7\ ve T2 sabit s?cakl?klar?nda Carnot d?ng?s?ne g?re ger?ekle?tirilen buhar g?c? d?ng?s?ndeki ?zg?l buhar t?ketiminin yaln?zca X\ buhar i?eri?ine ba?l? oldu?u g?r?lebilir. Buhar i?eri?i Xi ne kadar b?y?k olursa, spesifik i? o kadar b?y?k olur. W Belirli ko?ullar alt?nda bir buhar makinesinde buhar ?retir ve ?zg?l buhar t?ketimi ne kadar d???kse DQ. Belirli ?al??man?n en y?ksek de?erleri W ve ?zg?l buhar t?ketiminin en d???k de?erleri DQ x=1'de ger?ekle?ecektir.

?deal bir buhar santralinde 1 MPa bas?nca sahip kuru doymu? buhar?n Carnot d?ng?s?n? tamamlamas?na izin verin. Kondenserdeki bas?n? 10 kPa ise ?evrimdeki buhar?n ?zg?l i?ini ve ?s?l verimini belirlemek gerekir.

Problemi ??zmek i?in Ek 1'de verilen verileri kullanmal?s?n?z. "Doymu? su buhar? parametrelerinin bas?nca ba??ml?l???". 1 MPa'l?k bir 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. O halde (11.4) ifadesine uygun olarak ?unlar? yazabiliriz:

^ _ (1.1+ +273.15) _0 R6| M11 %29.6.

Ek 1'den pi = 1 MPa'da g = 2015 kJ/kg oldu?unu buluyoruz. (11.7) ifadesinden:

Gx-Gs GkJ]

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

Buhar kuru ve doymu? oldu?undan, X\ \u003d 1 ve bu nedenle son ifade ?u ?ekli al?r:

W = R R) T = 2015 0.296 « 596 .

Yukar?dakilerden, ?al??ma s?v?s? ?slak buhar oldu?unda, bir buhar santralinde Carnot d?ng?s?n?n uygulanmas?n?n olduk?a m?mk?n oldu?u sonucuna var?l?r. Suyun kritik s?cakl??? nispeten k???k oldu?undan (374°C), bu noktaya kar??l?k gelir. ?le incirde. 11.3, bu durumda, bir buhar santralinde Carnot d?ng?s?n?n ger?ekle?tirilebilece?i s?cakl?k aral??? da k???kt?r. Alt s?cakl?k 25°C'ye e?it 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:

Carnot ?evrimini bir buhar santralinde uygularken, ?st limit 7\ = 374°C (nokta ?LE; pilav. 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 o b?sb?t?n ortadan kaybolur.

?evrimdeki ?al??ma s?v?s?n?n s?cakl??? ne kadar y?ksek olursa, bu ?evrimin verimi de o kadar y?ksek olur. Ancak Carnot ?evrimine g?re ?al??an bir buhar santralinde ?al??ma s?v?s?n?n s?cakl???n? 340...350°C'nin ?zerine ??karmak m?mk?n de?ildir, bu da b?yle bir santralin verimini s?n?rlar.

Carnot ?evrimine g?re ?al??an bir buhar santralinin termik verimi nispeten y?ksek olmas?na ra?men, termik g?? ekipman?n?n ?al??ma ko?ullar? dikkate al?nd???nda, pratikte neredeyse hi? uygulanmad?. Bunun nedeni, i?inde as?l? su damlac?klar? bulunan bir kuru doymu? buhar ak??? olan ?slak buhar ?zerinde ?al???rken, buhar t?rbinlerinin (pistonlu buhar motorlar?) ve kompres?rlerin ak?? par?alar?n?n ?al??ma ko?ullar?n?n zor olmas? ger?e?idir. , ak???n gaz dinamik olarak kusurlu oldu?u ortaya ??kar ve bu makinelerin i? ba??l verimlili?i t ^ azal?r.

Sonu? olarak, ?evrimin i? mutlak verimlili?i

Rii = VfVoi (119)

Nispeten k???k oldu?u ortaya ??k?yor.

Islak buhar? d???k bas?n?l? ve b?y?k ?zg?l hacimlerle s?k??t?rmak i?in bir kompres?r?n, ?al??maya uygun olmayan ?ok hacimli bir yap? olmas? da ?nemlidir. Ayn? zamanda kompres?r tahrikinde ?ok fazla enerji harcan?r. Buhar g?c? ?evriminde al?nan mekanik enerjinin yakla??k %55'i kompres?r tahrikinde geri harcan?r.