70. Принципова схема паросилової установки, що працює по теплофікаційному циклу. Зображення циклу в pv та ts –діаграмах. Коефіцієнт використання теплоти циклі, порівняння з конденсаційним циклом.

Комбіноване вироблення електроенергії та теплоти на одній паросиловій установці називається теплофікацією. Теплові електричні станції, на яких одночасно виробляються електрична та теплова енергії, називаються теплоелектроцентралями, або скорочено ТЕЦ. Теплові електростанції, на яких виробляють тільки електричну енергію називають конденсаційними (КЕС). Робота, яка вироблена в теплофікаційному циклі, менша за роботу конденсаційного циклу (пл.(1`-1``-1-2-3-1`) та пл.(1`-1``-1-4-5-1`)).

Це призводить до зменшення вироблення електроенергії та зниження термічного ККД циклу, але загальне використання теплоти при цьому значно підвищується:

.

Характеристикою теплофікаційного циклу є коефіцієнт використання теплоти палива К, який являє собою відношення використаної теплоти до підведеної теплоти :

.

У реальних умовах коефіцієнт використання теплоти палива на ТЕЦ досягає 80%, що значно вище економічності конденсаційних установок.

Важливим показником ТЕЦ є співвідношення вироблених електричної та теплової енергій.

Переваги систем комбінованого вироблення енергії з паровою турбіною: високий загальний ККД, можливість використання палива будь-якого виду; гнучкість співвідношення теплової та електричної потужності; можливість забезпечити теплоту різних потенціалів; високий ступінь надійності; тривалий строк служби.

За останні роки газова турбіна почала широко використовуватись в системах

комбінованої виробки енергії при потужності системи більше 1 МВт.

71. Цикл газотурбінної установки(гту). Переваги гту перед двз. Термічний ккд гту.

Газотурбінні установки мають деякі переваги перед ДВЗ:

• Простота побудови установки.

• Відсутність зворотно-поступального руху частин установки.

• Мала вага і габарити установки як наслідок великих швидкостей обертання вала (до 100 тис. об./хв.).

• Великі потужності в одному агрегаті.

• Підвищений термічний ККД.

• Можливість використання більш дешевих сортів палива.

Ці переваги ГТУ сприяли широкому їх використанню в різних галузях виробництва, у стаціонарній енергетиці, сільському господарстві, авіації.

Розглянемо схему газотурбінної установки.

1 – компресор;

2 – паливний насос;

3 – камера згоряння;

4 – сопловий апарат;

5 – лопатки;

6 – диск;

7 – кожух.

У

1

цій установці протікає роздільне стискання повітря і пари. Повітря стискується в компресорі 1 і подається в камеру згорання 3. Туди ж подається паливо паливним насосом 2. Продукти згоряння, які утворюються в камері згоряння, потрапляють під великим тиском у сопловий апарат, який призначений для перетворення потенціальної енергії потоку газів у кінетичну. З великою швидкістю потік газів поступає на лопатки турбіни. На лопатках потік з газів змінює напрямок свого руху і віддає свою енергію лопаткам турбіни. І за рахунок цього обертається диск 6, який знаходиться на валу, і вал обертається. З метою економії енергії теплота може проходити через теплообмінний апарат 8, який знаходиться за турбіною. Продукти згоряння потрапляють у нього, а потім – в камеру згоряння. Вони мають велику температуру.

Теплообмінний цикл:

1-2 – стиснення робочого тіла;

2-3 – ізобарне підведення теплоти;

3-4 – адіабатне розширення;

4-1 – ізобарне відведення теплоти.

Характеристикою циклу є ступінь під-вищення тиску:

.

Термічний ККД циклу:

. Де – ступінь збагачення горючої суміші.

72. Схема парової компрес іонної холодильної установки. Цикл установки на PV та TS –діаграмах. Холодильний коефіцієнт установки.

Найбільше розповсюдження ці установки отримали для охолодження тіл до температури . У цих установках холодильним агентом є легко киплячі рідини, тобто, рідини, які киплять під час атмосферного тиску під час температури, приблизно рівної . До таких холодоагентів відносяться: вуглекислота , аміак , сірчаний ангідрит і різні фріони, загальна формула фріона: – це фтор-хлорвуглеводень. У паровій компресійній холодильній установці холодоагент змінює свій агрегатний стан і переходить з газоподібного в рідинний, і навпаки.

Принципова схема такої холодильної установки.

1 – холодильна камера;

2 – компресор;

3 – конденсатор;

4 – дросельний клапан.

У компресор 2 надходить з випарника 1, як правило, волога насичена пара з великим ступенем сухості під час температури, яка відповідає температурі приміщення, що охолоджується.

Процес 4-1 – це випаровування холодоагента у випарнику. Пара стискується адіабатно у компресорі в процесі 1-2 до тиску, температура насичення якого дещо вища середньої температури, в якій знаходиться конденсатор (точка 2``). Стиснута пара попадає в конденсатор, де конденсується в ізобарно-ізотермічному процесі 2-2``-3 і переходить у рідину, тобто, в точці 3 ми маємо киплячу рідину холодоагента під час тиску . Рідкий холодоагент з конденсатора надходить у дросельний клапан 4, де піддається дроселюванню в процесі 3-4. Тиск і температура потоку після дроселювання знижуються, і рідина частково перетворюється у пару (точка 4). Далі волога насичена пара з низькою ступінню сухості попадає у випарник, де забирає теплоту від середовища, що охолоджується і рідина вологої насиченої пари випаровується до стану 1 під час температури (процес 4-1. Після цього цикл знову повторюється. У більшості холодильних установок між парою і приміщенням, що охолоджується, використовується проміжний холодильний агент – росол. У залежності від конденсації солі в росолі змінюється його температура замерзання. Росол надходить у приміщення, що охолоджується. Цей цикл звичайно проходить в інтервалі температур . Ефективність холодильного циклу визначається холодильним коефіцієнтом, який позначається літерою і являє собою відношення до . ,

де – це теплота, яка відбирається від приміщення, яке охолоджується; – робота на виконання цього циклу.

; .