Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Семестровые теплотехника (19.04.05).doc
Скачиваний:
50
Добавлен:
12.11.2019
Размер:
2.38 Mб
Скачать
      1. Изобарный процесс ( )

В диаграммах Ts- и hs- (рис. 3.3 и 3.4 соответственно) изобара обозначается линией 1р-а-2р.

Участок 1р-а - это изобарная подсушка влажного насыщенного пара

Участок а-2р - это изобарный перегрев пара.

Подводимое тепло, работа, изменение внутренней энергии находятся с помощью уже известных соотношений:

, , .

      1. Изотермический процесс ( )

В TS-диаграмме изотермические процессы реального и идеального газов изображаются одинаково. Изображения изотермических процессов в pv-диаграмме показаны на рис. 3.1. В hs-диаграмме изотерма обозначается линией 1t-а-2t (рис. 3.4).

Участок 1t-а - это изобарно-изотермическая подсушка влажного насыщенного пара. Как видно, отличительной чертой изотермы водяного пара является то, что в области насыщенного пара изобара и изотерма совпадают.

Участок а-2t - это изотермический перегрев пара.

Подводимое тепло определяется на основании известного изменения энтропии: .

Изменение внутренней энергии .

В отличие от идеального газа изменение внутренней энергии водяного пара при не равно нулю. Последнее обусловлено изменением потенциальной составляющей внутренней энергии: .

Работа изотермического расширения водяного пара находится на основании первого закона термодинамики: .

      1. Адиабатный процесс (q = 0)

В pv-, TS- и hs- диаграммах водяного пара обратимый процесс адиабатного расширения показан на рис. 3.5.

Рис. 3.5

Зависимость pv- для адиабатного процесса водяного пара, как и для идеального газа, может быть описана уравнением .

Однако, для водяного пара , а определяется экспериментально.

В области перегретого пара за усредненное значение можно принимать . Для влажного насыщенного пара , где x – степень сухости.

Принято при расширении определять k по значению x в начальном состоянии, а при сжатии - в конечном.

Работу расширения находят, используя первый закон термодинамики и то обстоятельство, что в данном процессе :

.

3.9. Паросиловые установки

Паросиловые установки являются самыми древними в теплоэнергетике. Их история берет свое начало от машин Ползунова и Уатта. Пройдя длительный путь развития, паросиловые установки к нашему времени достигли весьма высокой степени совершенства. Основная часть вырабатываемой в мире электроэнергии обеспечивается тепловыми электрическими станциями, т.е. паросиловыми установками. Современные атомные электростанции также представляют собой паросиловые установки, в которых пар получается за счет использования тепла, выделяющегося в ходе ядерных реакций.

Термодинамической основой всех паросиловых установок является цикл Ренкина.

Схема паросиловой установки, работающей по циклу Ренкина, представлена на рис. 3.6. Она включает в себя парогенератор (паровой котел) 1, обеспечивающий получение влажного пара; пароперегреватель 2, в котором происходит изобарный перегрев пара. Затем пар подается в паровую турбину 3, где происходит расширение пара. В конденсаторе 4 конденсируется отработавший пар. Конденсатный насос 5 подает конденсат снова в парогенератор 1.

Цикл Ренкина состоит из следующих процессов: 1-2 – адиабатное расширение пара в паровой турбине; 2-3 – изобарно-изотермическая конденсация пара в конденсаторе; 3-4 – изохорно-адиабатное повышение давления в конденсатном насосе; 4-5 – изобарный подогрев конденсата в паровом котле до температуры кипения; 5-6 – изобарно-изотермическое парообразование в паровом котле; 6-1 – изобарный перегрев пара в пароперегревателе.

Рис. 3.6. Схема паросиловой установки

В pv- и Ts- координатах цикл Ренкина показан на рис. 3.7 и 3.8, соответственно.

Рис. 3.7 Рис. 3.8