hő- és energiatermelő berendezésben
1. Gőz hőerőműveinek.
Carnot-ciklus nedves gőz.
Hőrögzitési - a hő szánt motorok átalakítása hő mechanikai munkává.
A hőerőművek gáznemű munkaközeg gáz. Korábban kimutatták, hogy a közvetlen reverzibilis Carnot-ciklus a legmagasabb termodinamikai hatásfokot.
1.2 ábra Közvetlen Carnot-ciklus gáz
A diagram a munkaközeg
1.1 ábra Közvetlen Carnot-ciklus gázt
A diagram a munkaközeg
Ha gázt használ a munkaközeg. topriblizitsya izotermikus kompresszió lehetséges használata többlépcsős kompresszorok, akinek predusmatrivaetsyapromezhutochnoe ohlazhdenieposle utolsó szakaszában.
És közel izotermikus expanzió lehet reprodukálni miatt lépésenként hőszolgáltatás gázturbina motorok.
Így a Carnot ciklus lehet végrehajtani gáznemű munkaközeget (gáz) technikai problémák miatt a izotermikus expanzió folyamata és a tömörítés a gáz.
A gőz használata, mint egy működő szervezet - a gáznemű halmazállapot alatti hőmérsékleten a kritikus pozvolyaetotnositelno egyszerűen végrehajtja a Carnot-ciklus.
Gőz a hőrögzítés - hőre erőmű, amelyben a munkafolyadék gőz elpárolgásával képződő alacsony forráspontú folyadék. Mivel egy ilyen folyadékot leggyakrabban használt víz sleduyuschimipreimuschestvami:
a víz van a folyékony fázison keresztül atmoszferikus nyomáson és elegendően alacsony hőmérsékleten;
fény kondenzációs egy folyékony fázis;
viszonylag alacsony párolgási hőt a ;
környezetbarát, alacsony agresszivitás telepíteni, nagy, természetes tartalékok.
Mint ismeretes, fázisátalakulások a nedves telített gőz (párolgás és kondenzáció) vannak, egyidejűleg állandó nyomáson és izotermikus.
Végre izobár, a gáz, és a pár technikailag egyszerű.
Ha intézkedik izobár folyamatok tágulási és összehúzódási a nedves telített gőz és adjunk nekik adiabatikus folyamatok tágulás és összehúzódás, megkapjuk a Carnot-ciklus.
1.4 ábra Közvetlen Carnot-ciklus a nedves
telített gőz az ábrán
1.3 ábra Közvetlen Carnot-ciklus a nedves
telített gőz az ábrán
Ábra 1.5 reakcióvázlat a gőz hőerőmű működik a Carnot-ciklus a nedves telített gőz:
PC - gőzkazán;
CN - keringető szivattyú;
PT - gőzturbina;
A gőzkazán PC belép egy nedves telített gőz paraméterekkel ésa kompresszor CP. A 1.3 ábra. és 1.4. Vonal 4-1 - a folyamat mértékének növelése szárazsági nedves telített gőz gőzkazán PChogyköszönhető, hogy a hőszolgáltatásaz üzemanyag elégése a kazán PC. hőségtelített gőzt a kazánba, amikorés. Gőz a magas fokú szárazságia táplálást a kazán a gőzturbina PT fúvókák nyomásonés a hőmérséklet. Vonal 1-2 adiabatikus folyamat gőz expanzió a turbinát. Bővítése gőz lejártakor a fúvókák növekedéséhez vezet a kinetikus energia, amely továbbítja lapátja és a forgórész forgását eredményezi.
Ugyanezen a tengely járókerék a turbina generátor E - „felhasználói művelet”.
A kilépő a turbina nedves telített gőz, amelynek a paraméterei ,és milyen mértékben a szárazság, és,és. Ezekkel a paraméterekkel, a nedves telített gőz belép a kondenzátorba K - rekuperáló hőcserélő folyóvízzel, mint a hűtőfolyadék. Hűtővíz jut a keringető szivattyú kondenzátor CN. Vonal 2-3 - elválasztás folyamata hőaésnedves telített gőz csökkenő fokú szárazságahogy.
a lehetőségek ,ésTelített nedves gőz szívja a kompresszor által MP. Vonal 3-4 - adiabatikus folyamat gőz nyomása szhatiyanasyschennogohőmérsékletcsökken a mértéke szárazrahogy.
De ez a ciklus nem használják, mert a problémák a tényleges végrehajtása az kompressziós folyamatot a kompresszor 3-4. A jelenléte folyadékcseppek a nedves telített gőz van rossz hatással az áramlás részei a gőzturbina és a kompresszor. A kompresszor úgy van kialakítva, hogy tömöríteni a gáz, és ebben a folyamatban 3-4 tömörített nedves telített gőz. Mivel a részleges kondenzáció a nedves gőz a kondenzátorban a kompresszorba lép be a nedves gőz, amelynek nagy fajlagos térfogatú . Ez vezet, hogy szükség egy olyan kompresszor fokozott hengertérfogat, ami növeli a kompressziós munka pár (négyzet 3-4-5-6 az 1.3 ábrán.).
A termikus hatásfoka Carnot ciklus nedves gőz
1. példa: Az és megfelelő,és megfelelő
Így a hatékonyságot a Carnot-ciklus a nedves gőz nagyon magas.
Mivel folyamatok 4-1 és 2-3 jelentése izobár-izoterm, majd a képletek izobár folyamatok
a (1.1) van szükség, hogy növelje a gőznyomás a kazánban , csökkencsökkenteni kell a nyomástA kondenzátor.
Amikor ezek a változások növelik , hanem növeli a hangerőt a kompresszor hengerek.
Így a fő hátránya a Carnot-ciklus nedves gőz következők:
kompresszor nehézkes miatt a nagy a henger térfogata;
magas energiaköltségek nedves gőz kompresszorban összenyomjuk egy nagy hengerűrtartalmú.
Ezen hátrányok miatt tökéletes gőzciklussal hőteljesítmény beállítást kapott egy másik speciális ciklust - Rankine ciklust.