25. Диаграммы и таблицы водяного пара

P T

t=const

K

K 3

3 p=const

1

1 2 x=0.9

x=0.1 x=0.9 2

A B A x=0.1 B

V S

h

P=const t=const

3

K х=0,9

1 B

х=0,1 2

A s

критическая точка;

линия кипящей жидкости;

линия сухого насыщенного пара.

1. область жидкости;

2. область насыщенного пара;

3. область перегретого пара

----х- линии постоянной степени сухости.

Тройная точка воды – это значение параметров воды, при которых вода может одновременно находиться в трех агрегатных состояниях (т. )

Критическое состояние воды (т.)

При температуре выше критической, вода может находится только в газообразном состоянии не зависимо от давления.

При давлении выше критического, кипения не бывает, но при нагреве происходит плавный переход воды из жидкого состояния в газообразное, подобно изменению свойств аморфных тел.

26. Газотурбинная установка. Цикл Брайтона

Газовая турбина – тепловой двигатель, в котором рабочим телом являются продукты сгорания органического топлива, жидкого или газообразного, получаемые в камере сгорания, расположенной перед турбиной. Тепловая энергия продуктов сгорания преобразуется в кинетическую энергию потока рабочего тела и в кинетическую энергию вращающегося ротора турбины.

Термический КПД цикла Брайтона:

;

компрессор.

камера сгорания.

турбина.

электрогенератор.

адиабатное сжатие воздуха в компрессоре;

изобарный процесс в камере сгорания с теплоподводом ;

адиабатное расширение газа в турбине;

изобарный процесс с теплоотводом (выхлоп);

степень сжатия воздуха в компрессоре;

–степень повышения Р;

- показатель адиабаты;

27. Паротурбинная установка. Цикл Ренкина

ПТУ – тепловой двигатель или тепловая машина, в которой рабочим теплом является водяной пар.

Схема:

паровой котел;

паровая турбина;

электрогенератор;

конденсатор;

насос.

адиабатное расширение пара в турбине.

изобарно-изотермический процесс в конденсаторе.

адиабатное повышение давления конденсата в насосе.

изобарный процесс в паровом котле.

Достоинства цикла Ренкина:

1. Цикл состоит из 2-х адиабатных процессов, один изотермический и еще один частично изотермический, по форме цикл Ренкина близок к циклу Карно.

2. Вода перекачивается насосом в жидком состоянии, поэтому расход энергии на привод насоса относительно мал.

- теплота, подводимая к воде;

- теплота, отводимая в конденсаторе;

-удельная работа турбины;

, - удельная работа насоса;

- термический КПД;

Влияние параметров цикла на термический коэффициент полезного действия:

- давление в конденсаторе в большинстве случае (3,5-4,5 кПа);

- давление пара перед турбиной (140 ат, 240 ат);

- температура пара перед турбиной (540-565⁰С).

28. Паротурбинная установка с промежуточным перегревом пара

паровой котел;

электрогенератор;

конденсатор;

насос;

пароперегреватель;

ППП – промежуточный пароперегреватель;

цилиндр высокого, низкого давления соответственно.

адиабатное расширение пара в ;

перегрев пара в ППП;

адиабатное расширение в ;

изобарно-изотермический процесс в конденсаторе;

адиабатный процесс в насосе;

изобарный процесс в паровом котле.

Положительные эффекты промежуточного пара:

- возрастает средняя температура теплоподвода цикла, следовательно увеличивается термический КПД;

- возрастает степень сухости пара на выходе из турбины, т.е. последние ступени турбины работают в благоприятных условиях, растет их долговечность, увеличивается относительный КПД.