тепло шпоры / 19-21

19 изохорный (v = const); идеальный цикл карбюраторных и газовых двигателей

степень сжатия ɛ = v1/v2; степень повышения давления λ = p3/p1 Термодинамический КПД цикла в Ts-координатах

Количество подведенного тепла

Количество отведенного тепла

Работа цикла

В Ts-координатах

точка 1, сжатие рабочего тела,которое происходит при движении поршня справа налево до точки 2. Этот процесс протекает без теплообмена с внешней средой, т. е. по адиабате. Затем подвод тепла при постоянном объеме— по изохоре 2–3, что приближенно соответствует условию подвода тепла при сгорании горючей смеси в реальных двигателях, использующих легкоиспаряющееся топливо.От состояния, характеризуемого точкой 3, начинается

процесс расширения рабочего тела при отсутствии теплообмена с окружающей средой, т. е. по адиабате 3–4. Для того чтобы рабочее тело пришло в первоначальное состояние, от него отводится тепло (процесс 4–1)

_____________________________________________

Тепловой баланс— равенство между располагающим

(внесенным в топку с топливом) и расходуемым количеством теплоты. Он составляется на 1 кг твердого (жидкого) или на 1 м³ газообр. Топлива

Уравнение теплового баланса

Q_p^p-располагаемая (внесенная в топку) теплота,

кДж/кг (кДж/м3); Q1 - полезно расходуемая теплота на

получение пара или горячей воды; Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 - потери теплоты, соответственно, с уходящими дымовыми газами от химической и механической неполноты сгорания топлива, в окружающую среду и с физическим теплом шлаков

Если отнести составляющие теплового баланса к Q_p^p

и выразить их доли в процентах, то получим

Пути повышения КПД : Потеря теплоты с уходящими газами q2 зависит от их температуры и количества. Для уменьшения q2 используют водяные экономайзеры, и воздухонагреватели, понижающие температуру уходящих газов до 110...120 ⁰С. При отсутствии устройств температура газов— 250...400 ⁰С. При уменьшении избытка воздуха q2 снижается.

Потеря теплоты от химической неполноты сгорания

топлива q3 обусловлена наличием в уходящих газах продуктов незавершенного Горение топлива при недостатке воздуха приводит к повышению q3. Потеря теплоты q4 от механической неполноты сгорания вызвана провалом частиц несгоревшего топлива через колосниковую решетку, для камерных топок эти потери отсутствуют.Потеря теплоты q5 вызвана теплообменом нагретых частей котлоагрегата с наружным воздухом. q5 зависит от величины поверхности ограждений котлоагрегата и их температуры и определяется по графикам от его производительности.Потеря теплоты в силу физических характеристик шлаков q6 зависит от количества удаляемых шлаков, их теплоемкости и температуры и учитывается при их удалении из топки в расплавленном состоянии

20 Цикл ДВС с изобарным подводом тепла

Термодинамический КПД этого вида цикла по диаграмме в Ts-координатах

Количество подведенной теплоты

Количество отведенной теплоты

Работа цикла

Характеристики цикла ДВС:

степень сжатия ɛ = v1/v2; степень повышения давления λ = p3/p1

степень предварительного расширения (приподводе тепла в процессе p = const)

состояние рабочего тела в pv-координатах характеризуется точкой 1 .В течение первого хода поршня справа налево совершается сжатие воздуха, которое происходит без теплообмена с внешней средой (линия 1–2).На участке 2–3 к рабочему телу подводится тепло q1 таким образом, что давление при этом остается постоянным(так как увеличивается объем). Это приближенно соответствует реальным условиям сгорания трудносгораемого топлива.Дальнейшее расширение рабочего тела (линия 3–4) происходит без теплообмена с внешней средой (по адиабате).Для приведения рабочего тела в первоначальное состояние1, от него отводится тепло q2 при v = const (линия 4–1)

__________________________________________

Экономайзеры— теплообменные аппараты, предназначенные для подогрева воды или ее частичного парообразования, поступает в котел, за счет использования тепла продуктов горения, уходящих из топки котла (или уходящих от пароперегревателя котла). Они могут быть некипящего и кипящего типа

Пароперегреватели-теплообменные аппараты, обогреваемые продуктами горения, для повышения температуры пара выше температуры насыщения, соответствующей давлению в котле

Воздухоподогреватели-теплообменные аппараты для подогрева воздуха продуктами сгорания, уходящими от водяного экономайзера, перед подачей его в топку котла. Они делятся на рекуперативные и регенеративные

воздухоподогреватели.Тягодутьевые устройства предназначены для отвода из котельной установки продуктов сгорания и преодоления сопротивлений газового тракта

21

Количество подведенной теплоты q₂ = c_p(T₄ –T₁)

Количество отведенной теплоты q₂ = c_v (T₅ – T₁)

___________________________________________

Водоподготовка- комплекс

устройств для освобождения воды от различных примесей.Осветление воды— процесс удаления твердых примесей (минеральных и органических) отстаиванием и фильтрованием через слои песка, дробленого антрацита, мраморной крошки. А коллоидные вещества— коагуляцией, путем добавки в воду специальных веществ— коагуляторов, например сернокислого алюминия Al2(SO4)3, и фильтрацией

Процесс умягчения воды освобождает ее от солей жесткости (солей кальция и магния), предотвращая образование накипи на поверхностях нагрева, что особенно важно для паровых котлов

Жесткость воды понижается в

катионитовых фильтрах путем обмена катионов кальцияи магния на катионы натрия, водорода и аммония. В качестве катионита в основном применяется сульфоуголь(каменный уголь, обработанный серной кислотой). Этот материал способен удерживать катионы натрия, водорода или аммония при пропускании через него 5...10% раствора NaCl, 1,5% раствора H2SO4 или 2...3% раствора сульфата аммония (NH4)2SO4

Коррозионно/активные газы (кислород и углекислый газ) удаляются из питательной и подпиточной воды в процессе деаэрации. Существует термическая и химическая деаэрация. При термической деаэрации вода нагревается до кипения, в результате которого из нее выделяются газы