13. Запишите выражение для расчета термического кпд гту с двухступенчатым сжатием, промежуточным охлаждением и регенерацией теплоты отработавших газов

Выражение для расчета термического к.п.д. цикла при допущении о постоянстве изобарной теплоемкости рабочего тела имеет вид:

.

(6.15)

14. Какие величины обычно задаются в качестве исходных при расчете термического кпд гту с двухступенчатым сжатием, промежуточным охлаждением и регенерацией теплоты отработавших газов

В качестве исходных данных для расчета обычно задают температуры Т₁, Т₃ и Т₆ и давления р₁, р_пр и р₂, что позволяет определить значения Т₂, Т₄ и Т₇ по уравнению (6.2). Затем можно по заданной степени регенерации определить температуру Т₅, из уравнения теплового баланса регенератора — температуру T₈ и, наконец, рассчитать значение η_t по формуле (6.15).

Для упрощения расчетов в идеализированном цикле принимают, что температура воздуха после охладителя равна начальной (Тз = Т₁). Значение промежуточного давления определяют из условия равенства работ в обеих ступенях компрессора (p_пр= ), тогда Т₂ = Т₄. При указанных условиях для термического КПД цикла с предельной регенерацией, в котором Т₈ = Т₄, а Т₅ = Т₇, получим

.

(6.16)

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ЦИКЛЫ ПАРОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК

1. Сформулируйте общие принципы работы пту.

В паротурбинной установке (ПТУ) рабочее тело (вода и водяной пар) совершает прямой термодинамический цикл, периодически возвращаясь в исходное состояние. В энергетическом (прямом) цикле к рабочему телу подводится теплота от горячего источника при высокой температуре, часть из которой отводится при более низкой температуре холодному источнику (в окружающую среду). Разность подведенной и отведенной теплоты равна полезной работе, получаемой в энергетическом цикле.

В данном разделе первоначально рассматриваются базовая (упрощенная) схема ПТУ и соответствующий ей термодинамический цикл; исследуется влияние начальных и конечных параметров пара на термический КПД цикла. Затем рассматривается теория основных способов повышения термического КПД циклов ПТУ и некоторые схемы и циклы, реализующие эти способы.

2. Изобразите принципиальную схему и охарактеризуйте принцип действия базового цикла пту (цикла Ренкина).

Рис. 3.1. Упрощенная принципиальная схема ПТУ.

На рис. 3.1 приведена упрощенная принципиальная схема базового цикла ПТУ, состоящего из котла 1 с пароперегревателем 2, паровой турбины 3, конденсатора 4 и питательного насоса 5. В котле вода нагревается при постоянном давлении p₁ до температуры кипения t_s и превращается во влажный пар с высокой степенью сухости (х = 0,95 ÷ 0,98). В пароперегревателе пар высушивается и перегревается до температуры t₁. Этот изобарный процесс протекает при подводе к воде и пару теплоты q₁, выделяющейся при сгорании топлива в котле. После пароперегревателя пар с параметрами р₁ и Т₁ поступает в турбину, где расширяется адиабатно (изоэнтропно) до давления p₂ , поддерживаемого в конденсаторе, и совершает при этом работу расширения. Затем пар поступает в конденсатор, где при постоянном давлении р₂ отдает охлаждающей воде часть (q₂) ранее полученной им теплоты в котле, конденсируясь при этом. Образовавшийся конденсат засасывается в питательным насосом, изоэнтропно сжимается до давления р₁ и нагнетается в котёл. Цикл повторяется в рассмотренной последовательности. Характерной особенностью любого

цикла ПТУ является наличие фазовых превращений рабочего тела (жидкость-пар, пар-жидкость).