Maqsad: issiqlikni ishga aylantirish.
Termodinamika bunday o'zgarishlarni taqiqlamaydi, chunki termodinamikaning birinchi qonuniga ko'ra
du = dq – dw → dw = dq – du. (6.1)
Binobarin, dw > 0 ishini yoki dq > 0 ni issiqlik bilan ta'minlash yoki/yoki ichki energiyani kamaytirish yo'li bilan olinishi mumkin.< 0.
IN kimyoviy texnologiya va energiya, issiqlik elektr stansiyalari kompressorlar, vakuum nasoslari, ventilyatorlar va gaz puflagichlar, suyuqliklarni harakatga keltiruvchi nasoslar, maydalagichlar va boshqa maydalagichlar uchun energiya manbalari sifatida ishlatiladi. Energetika sohasida issiqlik elektr stantsiyalari isitish uchun elektr va issiqlik ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.
1. Ichki yonuv dvigatellari.
Ushbu dvigatellar yoqilg'i turiga qarab benzin va dizelga bo'linadi. Shaklda. 6.1-rasmda benzinli dvigatel davrining indikator diagrammasi ko'rsatilgan.
Guruch. 6.1. Benzinli ichki yonuv dvigatelining indikator diagrammasi.
A1 - bug '-havo aralashmasini silindr hajmiga so'rish jarayoni;
1 - 2 - bu aralashmaning siqilishi; 2-nuqtada ateşleme moslamasining (sham) uchquni hayajonlanadi;
2 – 3 – atmosfera kislorodi bilan aralashtirilgan benzin bug‘ining chaqnashi (portlashi);
3 – 4 – politropik kengayish jarayoni tutun gazlari;
4-bandda - egzoz klapanining ochilishi;
Atmosferaga chiqindi gazlarining 4 – 1 jarayoni.
Shaklda. 6.2-rasmda dizel ichki yonuv dvigatelining indikator diagrammasi ko'rsatilgan.
Guruch. 6.2. Dizel ichki yonuv dvigatelining ko'rsatkich diagrammasi.
A1 - atmosferadan toza havoni dvigatel tsilindriga so'rish jarayoni;
1 – 2 – havoni siqish jarayoni; 2-bandda - dizel yoqilg'isini silindrga quyish;
2 - 3 - yoqilg'ining yonishi; 3 – 4 – politropik kengayish jarayoni;
t.4 – egzoz klapanining ochilishi; 4 – 1 – tutun gazlarining atmosferaga chiqishi.
Issiqlik koeffitsienti ekanligini ko'rsatish mumkin foydali harakat Ichki yonuv dvigatellarining ē t siqish nisbati p 1 / p 2 (6.1 va 6.2-rasmlarga qarang): bu daraja qanchalik katta bo'lsa, ē t shunchalik katta bo'ladi. Benzinli dvigatel uchun siqish nisbati atmosfera kislorodi bilan aralashtirilgan benzin bug'ining o'z-o'zidan porlash nuqtasi bilan chegaralanadi. Shuning uchun, bug '-havo aralashmasi porlash nuqtasi ostidagi haroratgacha siqilishi kerak va yonishning o'zi (portlovchi turi) shamdagi uchqun yordamida boshlanadi.
Dizel dvigatellarda u siqiladi toza havo, bunday dvigatellarda siqish nisbati faqat dvigatellarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan materiallarning mustahkamlik xususiyatlari bilan cheklanadi. Shuning uchun dizel dvigatelda siqilish darajasi yuqori ko'proq daraja benzinli dvigatelda siqilish va shunga mos ravishda ē t ham.
Uchun benzinli dvigatellarē ≈ 25% - 30%, dizel uchun ē ≈ 40% - 45%. Bu shuni anglatadiki, bakdagi 10 litr benzinning atigi 2,5 litri avtomobilni harakatga keltirish uchun, qolgani esa atmosfera va atrof-muhit ifloslanishini isitish uchun sarflanadi. Ammo dizel dvigatelda yoqilg'ining yarmidan bir oz kamroq qismi foydali sarflanadi, qolganlari esa yo'qotishlarga olib keladi.
2. Bug 'elektr stansiyalari.
Shaklda. 6.3 elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun bug 'elektr stantsiyasining texnologik sxemasini ko'rsatadi.
Yuqori bosimli va haroratli bug' (1-jildga qarang) turbinaning nozullariga beriladi (5-ma'ruzaga qarang), bu erda transformatsiya sodir bo'ladi. potentsial energiya er-xotin kinetik energiya bug 'oqimi (oqim tezligi supersonik). Tovushdan tez oqimning kinetik energiyasi turbina qanotlarida turbina g'ildiragining aylanish kinetik energiyasiga va elektr energiyasini ishlab chiqarish ishiga aylanadi.
Shaklda. 6.3-rasmda bitta turbina ko'rsatilgan, aslida turbinada bug'ni kengaytirishning bir necha bosqichlari mavjud.
Turbinadan keyin (2-bandga qarang) bug 'kondensatorga yuboriladi. Bu oddiy issiqlik almashtirgich, sovutish suvi quvurlar ichidan o'tadi, suv bug'lari tashqaridan o'tadi, u kondensatsiyalanadi, suv suyuqlikka aylanadi (3-jildga qarang).
Guruch. 6.3. Bug 'elektr stansiyasining sxematik oqim diagrammasi.
Bu suv besleme pompasiga kiradi, bu erda bosim nominal (dizayn) qiymatiga oshadi (4-jildga qarang).
Keyinchalik, qozon agregatiga yuqori bosimli suv yuboriladi (u 6.3-rasmda kesilgan chiziq bilan aylantirilgan). Bu qurilmada suv birinchi navbatda qozon pechidan chiquvchi gazlardan qaynash haroratiga qadar isitiladi, so'ngra qaynoq quvurlarga kiradi, bu erda quruq to'yingan bug 'holatiga qadar faza o'zgarishi sodir bo'ladi (6.3-rasmdagi 5-bandga qarang).
Nihoyat quruq to'yingan bug ' o'choqdan chiqadigan gazlar bilan isitiladigan super isitgichga o'tadi. Superheaterning chiqish joyidagi bug'ning holati 1-band bilan tavsiflanadi. Bu tsiklni yopadi (4-ma'ruzaga qarang). Bug 'elektr stansiyasining bu siklini nemis muhandisi Rankine taklif qilgan va shuning uchun uni Rankine tsikli deb atashgan.
Uchta termodinamik diagrammada p – v, T – s, h – s bo‘yicha Renkine siklini ko‘rib chiqamiz (6.4-rasmga qarang).
Guruch. 6.4. Termodinamik diagrammalar bo'yicha rankin sikli.
Nuqtalarni raqamlash rasmdagi raqamlash bilan mos keladi. 6.3.
1 – 2 jarayon – turbinali nozullarda bug‘ning kengayishi;
2 – 3 – bug‘ kondensatsiyasi jarayoni; 3 – 4 – besleme nasosidagi jarayon;
4 – 5 – suvni isitish va uni qaynatish jarayoni; 5 – 1 – bug‘ni qizdirish jarayoni.
Diagrammalarning bu sohalari soyali bo'lib, ularning maydoni soni bo'yicha tsikldagi ish va issiqlikka teng va q c = w c.
Kimdan texnologik sxema rasmda. 6.3 va T – s diagrammalari shakl. 6.4 shundan kelib chiqadiki, issiqlik ishchi suyuqlikka 4 – 5 – 1 jarayonlarda beriladi, buning uchun ds > 0. Va bu jarayonlar o'zgarmas p 1 = const bilan tavsiflanadi. Demak, Rankine siklida berilgan issiqlik q in quyidagiga teng:
q sub = h 1 – h 4.J. (6.2)
Issiqlik ishchi suyuqlikdan 2-3 jarayonda chiqariladi (ds< 0) и этот процесс тоже p 2 = const. Поэтому
q teshik = h 2 – h 3. J. (6.3)
Berilgan issiqlik va olib tashlangan issiqlik o'rtasidagi farq q c ish ga aylantirilgan tsiklning issiqligini ifodalaydi (4-ma'ruzaga qarang):
w c = q c = (h 1 – h 4) – (h 2 – h 3) = (h 1 – h 2) – (h 4 – h 3).
Besleme pompasidan oldin (3-band) va keyin (4-band) suvning entalpiyasidagi farq ahamiyatsiz. Shu tufayli
w q = q q = h 1 – h 2.(6.4)
Rankine siklining issiqlik samaradorligi (va bu "foyda", ya'ni w c, "xarajatlar", ya'ni q sub) ga teng.
ē t = (h 1 – h 2)/(h 1 – h 4).(6.5)
Misol. Bug 'elektr stantsiyasi dastlabki bug' parametrlari p 1 = 20 bar va t 1 = 300 0 S. Kondenserdagi bosim p 2 = 0,05 bar bo'lgan Rankine davriga muvofiq ishlaydi. Issiqlik samaradorligi ē t ni toping.
Yechim. Haqiqiy ishchi suyuqlik paydo bo'ladigan muammolarni hal qilishning umumiy usulidan kelib chiqqan holda, suv bug'ining qaysi jadvallarini bilish uchun birinchi navbatda tsiklning birinchi nuqtasida suvning holatini aniqlash kerak (6.4-rasmga qarang). zarur parametrlarni topish uchun foydalanish kerak.
H 2 O uchun to'yingan bug'lar jadvallaridan foydalanib, p 1 = 20 bar qiymatidan foydalanib, biz to'yinganlik (qaynoq) haroratini topamiz: t n = 212 0 S. Bu qiymatni t 1 = 300 0 S bilan solishtiramiz. t 1 dan beri. > t n, biz xulosa qilamiz: 1-bandda suv bug'i o'ta qizib ketgan holatda va shuning uchun o'ta qizib ketgan suv bug'lari uchun jadvaldan foydalanish kerak. (6.5) ga nazar tashlasak, masalani jadvaldan yechish uchun 1-nuqtadagi entalpiya talab qilinishi aniq: h 1 = 3019 kJ/kg.
Keyinchalik, 2-nuqtadagi bug 'holatining parametrlarini aniqlashga o'tamiz. Bu nuqtada biz bilamizki, p 2 = 0,05 bar va s 2 = s 1 = 6,757 kJ/kgK (bu erda biz nuqtadan izentropni aqliy ravishda chizdik. 1 izobarga p 2 = const, chunki 1 - 2 jarayon turbinaning nozullarida bug 'chiqishi jarayonidir).
Shunga qaramay, biz an'anaviy ravishda bosim bilan to'yingan suv bug'lari jadvaliga murojaat qilamiz va p 2 = 0,05 barda, qaynoq suv uchun entropiya sn = 0,4761 kJ / kgK va quruq to'yingan bug 'uchun entropiya s" = 8,393 kJ / kgK ekanligini ko'ramiz. sn, s” va s 2 entropiya qiymatlarini solishtirganda, 2-band nam (to'yingan) bug' mintaqasida joylashganligi aniq bo'ladi va shuning uchun siz ho'l suv bug'lari jadvallaridan foydalanishingiz kerak bo'ladi.
(6.5) ga qarasak, masalani yechish uchun 2-nuqtadagi entalpiya qiymatini aniqlash zarurligi aniq.Buning uchun avvalo 2-nuqtadagi suv bug’ining quruqlik darajasini topishimiz kerak bo’ladi va faqat. keyin h 2 ni aniqlang.
s 2 = s 1 = sn + xr/T n → x = (s 1 - sĄ)T n /r.
P 2 = 0,05 bar bosimdagi suvning fazali o'tish issiqligi to'yingan suv bug'ining bir xil jadvallaridan topilgan: r = 2423 KJ / kg. Bu erda bug'ning 2-nuqtadagi haroratini topamiz: t 2 = t n = 32,88 0 S. Keyin.
x = (6,757 - 0,476) (32,88 + 273)/2423 = 0,793.
h 2 = h΄ + xr → h 2 = 137,83 + 0,793*2423 = 2059 kJ/kg.
Qaynayotgan suv entalpiyasining qiymati hn = 137,83 kJ/kg = h 4 to'yingan suv bug'ining xuddi shu jadvallaridan yana topiladi.
Nihoyat:
ē t = (qarang (6.5)) = (3019 - 2059) / (3019 - 137.83) = 0.333.
Javob:ē t = 0,333 = 33,3%.
Izoh. Ushbu issiqlik samaradorligi qiymati asosan quyidagilarni anglatadi. Kuzbassda konchilarning og'ir va xavfli mehnati bilan qazib olingan qozonxona pechida yondirilgan 100 vagon ko'mirdan, aytaylik, temir yo'l orqali Kola yarim orolidan Kirovsk shahriga olib kelingan, atigi 34 vagon ko'mirni olib keladi. elektr energiyasiga “aylantiriladi”, qolgan 66 ta mashina atmosferani isitish uchun ishlatiladi. Qanday isrof!
Daryo sohilidagi ayrim issiqlik elektr stansiyalarining kondensatorlaridan issiq suv. Moskva daryoga tashlanadi. Yovvoyi o'rdaklar qish uchun Afrikaga uchishni xohlamaydilar, bu ular uchun va issiqlik elektr stantsiyasi uchun yaxshi, lekin biz uchun bu halokat.
Izoh. Keling, ko'rib chiqilgan misoldagi kabi bir xil harorat chegaralarida Karno siklining issiqlik samaradorligini topaylik. Kondensatordagi suv harorati allaqachon to'yingan suv bug'lari jadvalidan p 2 = 0,05 barda aniqlangan: t n = 32,88 0 S.
ē dan t = 1 – T 2 /T 1 = 1 - (32,88 + 273)/(300 + 273) = 0,466 = 46,6%
Boshqacha qilib aytganda, eng mukammal tsikl, ya'ni. Karno sikli ko'rib chiqilayotgan misoldagi muammo sharoitida samaradorlikka ega, bu yarmidan bir oz kamroq (100 ta ko'mirning yarmi atmosferani isitishga sarflanadi). Va bu erda termodinamika bilan bahslashish befoyda.
Guruch. 6.5 kichikning sababini ko'rsatadi Tsikl samaradorligi Karno sikli bilan solishtirganda Rankine.
Guruch. 6.5. Rankine siklining past samaradorligining sababini tasvirlash
Karno sikli bilan solishtirganda. Ishni yo'qotish - soyali maydon.
Nuqtalarni raqamlash rasmdagi raqamlash bilan mos keladi. 6.3 va 6.4.
Izoh. Bug 'elektr stantsiyasining mukammalligi nafaqat tsiklning issiqlik samaradorligi bilan, balki qozon agregatining samaradorligi bilan ham belgilanadi. Ikkinchisi ishchi suyuqlikka berilgan issiqlikning yoqilg'ining kimyoviy energiyasiga nisbati. Mahalliy issiqlik energetiklari va qozon agregatlarini ishlab chiquvchilar kreditiga zamonaviy qozon o'rnatish samaradorligi 99,5% ni tashkil qiladi. Bu shuni anglatadiki, 100 vagon ko'mirdan 99,5 vagon ko'mir o'ta qizib ketgan bug'ning entalpiyasiga "aylanadi" (6.3, 6.4 va 6.5-rasmdagi 1-band) va atmosferani isitish uchun faqat 0,5 vagon ko'mir ishlatiladi. . Binobarin, Rankine sikli bo'yicha ishlaydigan butun bug 'elektr stantsiyasining past samaradorligi chuqur termodinamik (genetik) asoslarga ega.
Bu asoslarning mohiyati shundan iboratki, suvning tabiati, uning fizik-kimyoviy xossalari shundayki, Renkin sikli Karno sikli ichidagi maydonni kuchsiz to'ldiradi (6.5-rasmga qarang).
Suv uzoq vaqt oldin bug 'elektr stansiyalarida ishchi suyuqlik sifatida yaratilgan. Buning sababi shundaki, suv Yerdagi eng keng tarqalgan moddadir, ilgari suv juda ko'p bo'lgan, u bebaho edi. Bugungi kunda suvning arzonligi afsonaga aylandi: birinchidan, suv tanqis bo'lib qoldi, Rossiya sanoati uzoq vaqtdan beri ochlik ratsionida; ikkinchidan, daryo, ko'l, suv ombori yoki artezian quduqdan suv shunchaki yaroqsiz bo'lib chiqdi, unda juda ko'p aralashmalar, qattiqlik tuzlari, erigan gazlar mavjud, bularning barchasi qozon agregati va turbinaning ishonchliligini sezilarli darajada pasaytiradi. Bug 'elektr stantsiyalari uchun zamonaviy suvni tozalash juda qimmatga tushadi. Hatto kondensatorni sovutish uchun suv ham suv o'tlari, amyobalar, bayroqli organizmlar va mikroorganizmlardan yaxshilab tozalanishi kerak, chunki ular issiqlik almashtirgichda faol ravishda ko'payib, butun o'rnatishni ishdan chiqishiga olib keladi.
Keling, dastlabki natijalarni umumlashtiramiz: ichki yonuv dvigatellarining samaradorlik omillari va bug 'elektr stantsiyalari- behuda kichik. Binobarin, samaradorlikni oshirish va/yoki energiyani tejash bo'yicha chora-tadbirlar ishlab chiqish yoki/yoki ishlab chiqish zarur.
Turbinali bug 'elektr stantsiyasining energiya balansi rasmda ko'rsatilgan. 519. U ibratlidir; Bug 'elektr stantsiyasining samaradorligi bundan ham yuqori bo'lishi mumkin (27% gacha). Bug 'elektr stantsiyasining ishlashi paytida yuzaga keladigan energiya yo'qotishlarini ikki qismga bo'lish mumkin. Yo'qotishlarning bir qismi nomukammal dizaynga bog'liq bo'lib, qozon va kondensatordagi haroratni o'zgartirmasdan kamaytirilishi mumkin. Misol uchun, qozonning yanada rivojlangan issiqlik izolatsiyasini tashkil qilish orqali qozonxonada issiqlik yo'qotilishini kamaytirish mumkin. Ikkinchi, ancha katta qismi - kondensatorni sovutadigan suvga o'tkaziladigan issiqlik yo'qotilishi, qozon va kondensatorda berilgan haroratlarda mutlaqo muqarrar bo'lib chiqadi. Biz allaqachon (§ 314) issiqlik dvigatelining ishlashi sharti nafaqat isitgichdan ma'lum miqdordagi issiqlikni olish, balki bu issiqlikning bir qismini muzlatgichga o'tkazish ekanligini ko'rsatdik.
Issiqlik dvigatellari va chuqurliklarini loyihalashda katta ilmiy va texnik tajriba nazariy tadqiqotlar issiqlik dvigatellarining ishlash shartlariga kelsak, issiqlik dvigatelining samaradorligi isitgich va muzlatgich o'rtasidagi harorat farqiga bog'liqligi aniqlandi. Bu farq qanchalik katta bo'lsa, bug 'elektr stantsiyasining samaradorligi shunchalik yuqori bo'ladi (albatta, yuqorida aytib o'tilgan dizayndagi barcha texnik kamchiliklarni bartaraf etish sharti bilan). Ammo bu farq kichik bo'lsa, texnik jihatdan eng rivojlangan mashina ham sezilarli samaradorlikni ta'minlay olmaydi.Nazariy hisob-kitob shuni ko'rsatadiki, agar isitgichning termodinamik harorati ga, muzlatgich esa ga teng bo'lsa, unda samaradorlik dan katta bo'lishi mumkin emas.
Guruch. 519. Turbinali bug 'elektr stantsiyasining taxminiy energiya balansi
Shunday qilib, masalan, at bug' dvigateli, qozondagi harorat 100 (yoki 373) va muzlatgichda 25 (yoki 298) bo'lgan bug'ning samaradorligi yuqori bo'lishi mumkin emas. 
, ya'ni 20% (amalda, qurilmaning nomukammalligi tufayli bunday o'rnatishning samaradorligi sezilarli darajada past bo'ladi). Shunday qilib, issiqlik dvigatellarining samaradorligini oshirish uchun qozondagi yuqori haroratga, shuning uchun yuqori bug 'bosimiga o'tish kerak. 12-15 atm (bu 200 bug 'haroratiga to'g'ri keladi) bosim ostida ishlagan oldingi stantsiyalardan farqli o'laroq, zamonaviy bug 'elektr stantsiyalari 130 atm va undan yuqori (harorat taxminan 500) qozonlarni o'rnatishni boshladilar.
Qozondagi haroratni oshirish o'rniga, kondensatordagi haroratni pasaytirish mumkin edi. Biroq, bu amalda imkonsiz bo'lib chiqdi. Juda past bosimlarda bug'ning zichligi juda kichik va kuchli turbina tomonidan soniyada katta miqdorda bug' o'tishi bilan turbina va kondensatorning hajmi juda katta bo'lishi kerak edi.
Issiqlik dvigatelining samaradorligini oshirishdan tashqari, siz "termal chiqindilar" dan foydalanish yo'lini olishingiz mumkin, ya'ni kondensatorni sovutish suvi bilan chiqariladigan issiqlik.
Guruch. 520. IESning taxminiy energiya balansi
Kondenser bilan isitiladigan suvni daryo yoki ko'lga tushirish o'rniga, uni issiq suv isitish quvurlari orqali yo'naltirish yoki kimyo yoki to'qimachilik sanoatida sanoat maqsadlarida ishlatish mumkin. Turbinalarda bug'ni faqat 5-6 atm bosimgacha kengaytirish ham mumkin. Shu bilan birga, turbinadan bir qator sanoat maqsadlarida foydalanish mumkin bo'lgan juda issiq bug 'chiqadi.
Chiqindili issiqlikdan foydalanadigan stantsiya iste'molchilarni nafaqat mexanik ish natijasida olingan elektr energiyasi, balki issiqlik bilan ham ta'minlaydi. U kombinatsiyalangan issiqlik va elektr stantsiyasi (CHP) deb ataladi. Issiqlik elektr stantsiyasining taxminiy energiya balansi rasmda ko'rsatilgan. 520.
Samaradorlikni oshirishning termodinamik usullari va usullarini tavsiflashga o'tishdan oldin, ba'zi yordamchi tushunchalarni kiritamiz. Ushbu kirishga ehtiyoj quyidagicha. Gap shundaki, ē t, ta'rifiga ko'ra, "foydalar" va "xarajatlar" nisbati. Samaradorlikni oshirishning deyarli barcha usullari bir vaqtning o'zida ē t kasrning hisoblagichini ham, maxrajini ham o'zgartiradi. Va shuning uchun butun kasrning xatti-harakatlarida noaniqlik paydo bo'ladi.
Boshqa tomondan, agar biz Karno tsikli bilan shug'ullanadigan bo'lsak, bu noaniqlik mavjud emas, chunki issiqlik manbai T 1 va issiqlik qabul qiluvchi T 2 haroratining o'zgarishi ē t k o'zgarishini aniq ko'rsatadi. bug 'elektr stantsiyalarining samaradorligini oshirishning barcha termodinamik usullari va usullari T 2 qiymatini o'zgartirmaydi, chunki amalda uni o'zgartirish qiyin.
Shunday qilib, Rankine siklida issiqlik ta'minoti ma'lum bir singan egri chiziq bo'ylab sodir bo'ladi (6.4-rasmga qarang va T - s diagrammasi, jarayon 4 - 5 - 1, p 1 = const).
Ta'rif:bug 'quvvat aylanishida issiqlik ta'minoti jarayonining o'rtacha integral harorati deyiladi
Boshqa so'zlar bilan aytganda,<Т 1 >matematikada argumentning ma'lum bir o'zgarishi oralig'idagi funktsiyaning o'rtacha integral qiymati deyiladi. Keyin bug 'elektr stantsiyasining har qanday aylanishi uchun ekvivalent Karno sikli quyidagiga teng samaradorlikka ega bo'ladi:
ē t k = 1 – T 2 /
Bug 'elektr stantsiyasining ē t ni oshirish yoki o'zgartirish bo'yicha har qanday taklif o'zgartirish bilan baholanadi
3.1. Turbina oldidagi ishchi suyuqlik haroratining oshishi.
Shaklda. 6.6-rasmda issiqlik samaradorligini oshirishning ushbu texnikasi tasvirlangan.
E'tibor bering, "foyda" miqdori, ya'ni. tsikldagi ish T1 ortishi bilan ortdi, lekin ayni paytda kondanserda issiqlik yo'qotishlari ko'paydi va har bir tsikl uchun issiqlik xarajatlari oshdi. Bu yerda ē t kasrning soni ham, maxraji ham ortganligi va natija noaniq ekanligi yaqqol ko'rinib turibdi (6.5 ga qarang). Ammo T 1 dan T 1 N gacha ortib borishini aniq ko'rishingiz mumkin
Guruch. 6.6. ē t ni oshirish usulining tasviri
turbina oldidagi bug'ning T1 haroratining oshishi.
Izoh. T1 ni oshirayotganda, biz ataylab Rankine tsiklining boshqa barcha parametrlarini o'zgartirmadik. Ba'zi bir naqshni ochish uchun bir vaqtning o'zida hamma narsani o'zgartira olmaysiz.
3.2. Turbina oldidagi ishchi suyuqlik bosimini oshirish.
Shaklda. 6.7-rasmda ē t ni oshirishning ushbu usuli tasvirlangan.
Guruch. 6.7. ē t ni oshirish orqali oshirish usulining tasviri
turbina oldidagi suv bug'ining bosimi.
Rasmga ko'ra. 6.7, har bir tsikldagi ish ko'paygan yoki kamayganligini hal qilish qiyin, lekin kondanserdagi issiqlik yo'qotilishi aniq kamaydi. Agar biz kontseptsiyadan foydalansak
Izoh. Turbina oldidagi bug'ning T1 haroratini oshirish unchalik samarali emas, chunki p = const izobarlari o'ta qizib ketgan suv bug'i hududida juda keskin ko'tariladi. Bu moddaning tabiati shunday.
Izoh. Yuqorida ko'rsatilgan ē t ni oshirishning ikkala usuli ham termodinamika tomonidan "barakali". Ammo amalda turbinaning oldidagi suv bug'ining harorati va bosimining oshishi qozon agregati va turbinani ishlab chiqarish uchun issiqlikka bardoshli va ayniqsa bardoshli materiallar to'plami bilan cheklangan. Bu erda "Materialshunoslik" fani o'zining ulkan o'sishi bilan yuksaladi.
BUG QURUTINI O'RNATISH
Bug 'elektr stantsiyalari (SPU) ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan elektr energiyasi va sanoat korxonalarining ishlab chiqarish ehtiyojlari uchun ishlatiladigan suv bug'lari. Hozirgi vaqtda barcha yirik kimyo zavodlari va sanoat majmualari o'zlarining boshqaruv tizimlariga ega.
20-rasmda ko'rsatilgan elektr sxemasi bug' elektr stantsiyasi. PSU bug' qozoni (1,1"), bug' turbinasi (2), kondensator (3) va ozuqa nasosidan (4) iborat. Bug' qozoni murakkab muhandislik inshootidir. Diagrammada shartli ravishda uning faqat ikkita elementi ko'rsatilgan. - qozon barabani (1) va o'ta qizdirgich (1").
Guruch. 20. Bug 'elektr stansiyasining sxematik diagrammasi
O'rnatish quyidagicha ishlaydi. Ozuqa suvi (kondensat va zavoddan qaytib keladigan suv) nasos (4) orqali bug 'qozonining barabaniga (1) quyiladi. Barabanda, qozon pechida yondirilgan yoqilg'ining kimyoviy issiqligi (o'choq 3-rasmda ko'rsatilmagan) va ba'zi hollarda yonuvchan yoki yuqori haroratli ikkilamchi energiya resurslarining energiya salohiyati tufayli. , suv da doimiy bosim nam to'yingan bug'ga aylanadi (X = 0,9 - 0,95). Keyin ho'l to'yingan bug' qozonning o'ta qizdirgichiga (1") kiradi, u erda u ma'lum bir haroratgacha qizdiriladi. O'ta qizdirilgan bug' bug 'turbinasiga (2) yuboriladi. Bu erda foydali ish hosil qilish uchun adiabatik ravishda kengayadi va u elektrga aylanadi. generator yordamida energiya.Zamonaviy turbinalar bir qancha tanlovlarga ega bo‘lib, ular orqali bug‘ sexlarning texnologik ehtiyojlariga yo‘naltiriladi. sanoat korxonasi. Turbinadan keyin chiqindi bug 'kondensatorga (3) yuboriladi. Kondensator an'anaviy qobiqli va quvurli issiqlik almashtirgich bo'lib, uning asosiy maqsadi turbinaning orqasida vakuum hosil qilishdir. Bu turbinada issiqlik yo'qotilishining oshishiga olib keladi, bu esa PSU davrining samaradorligini oshiradi. Kondensatorda egzoz bug'idan sovutish suviga issiqlikni olib tashlash tufayli u kondensatsiyalanadi. Olingan kondensat yana qozon barabaniga nasos (4) orqali beriladi.
Guruch. 21. P.S.U tsikli. P – v va T – S diagrammalarida
Shaklda. 21-rasmda P – y va T – S diagrammalarida PSU sikli ko‘rsatilgan.Ushbu diagrammalarda 1–2–3–4 qatorlar o‘ta qizigan bug‘ hosil qilishning izobarik jarayoniga to‘g‘ri keladi. bug 'qozon. 1-2-bo'lim isitish jarayonini tavsiflaydi ozuqa suvi qaynash nuqtasiga, 2-3 bo'lim bug'lanish jarayoniga to'g'ri keladi, ya'ni. suvning bug'ga aylanishi, 3-4 bo'lim bug'ning haddan tashqari qizishi jarayonini tavsiflaydi. 4-5-qator turbinada bug'ning kengayishining adiabatik jarayonini aks ettiradi. 5-6 bo'lim - kondensatorda bug 'kondensatsiyasining izobarik jarayoni. 6-1-qator nasosdagi ozuqa suvining bosimini oshirish jarayonini tavsiflaydi. Nasosdagi suv bosimini oshirish jarayoni amalda doimiy haroratda va atrof-muhit bilan issiqlik almashinuvisiz sodir bo'ladi. Bundan tashqari, suyuqliklar amalda siqilmasligini hisobga olsak, buni izoxorik deb hisoblash mumkin. Bunday sharoitlarda 6-1 jarayon q = 0, T = const, y = P – y va T – S va S = P – y va T – S da sodir bo‘ladi. Shuning uchun T - S diagrammasidagi 6-1-chiziq. nuqtaga aylanadi.
Bug 'elektr stantsiyalarining tsikllarini tahlil qilishda quyidagi tushunchalar kiritiladi:
1. Turbinaning texnik ekspluatatsiyasi. ostida texnik ish turbinalar tsiklning barcha termodinamik jarayonlarining ishlashini tushunadi.
1-4 izobarik jarayonlar uchun bizda:
(7.12)
Turbinada bug'ning adiabatik kengayishi jarayonida:
Kondensatorda izobarik kondensatsiya jarayonida:
(7.14)
q = 0 da nasosning texnik ishlashini tavsiflovchi 6-1 jarayoni uchun,
T = const, y = const va S = const, biz olamiz
Demak:
2. Velosiped ishi. Tsikl ishi Quvurning texnik ishi va nasos tomonidan sarflangan ish o'rtasidagi farq sifatida aniqlanadi.
PSU siklining samaradorligi tsikl samaradorligi omillari yordamida baholanadi. Tsiklning termal va ichki nisbiy samaradorligi mavjud. Tsiklning issiqlik samaradorligi tsikl ishining yuqori manbadan ta'minlangan issiqlikka nisbati sifatida tushuniladi. Tsiklning ishi (7.17) formula bilan aniqlanadi. Bu holda issiqlikning yuqori manbai hisoblanadi tutun gazlari, yoqilg'ining yonish jarayonida olingan yoki yuqori haroratli V.E.R.
Yuqori manbadan ishchi suyuqlikka issiqlik ( q 1) bug 'qozoniga 1-2-3-4 jarayonda beriladi. Bu issiqlik son jihatdan teng:
Bunday holda, PSU davrining issiqlik samaradorligini quyidagicha yozish mumkin:
(7.19)
Amalda, PSU ishini tahlil qilishda, tsiklning texnik ishi bilan solishtirganda kichikligi sababli nasosning ishini hisobga olmaydigan formula ko'pincha ishlatiladi:
(7.20)
Bu erda Dh - turbinada issiqlik yo'qotilishi.
Haqiqiy PSU siklida bug 'turbinasi nozullarida adiabatik kengayish jarayoni qaytarilmasdir. Qaytarmaslik entropiyaning ortishi bilan bog'liq, shuning uchun haqiqiy issiqlik yo'qolishi Dh d nazariy jihatdan kamroq Dh. Shaklda. 22 da nazariy va haqiqiy issiqlik yo'qotilishi ko'rsatilgan bug 'turbinasi h - S diagrammasida.
Guruch. 22. Turbinada issiqlik yo‘qotilishining h – S diagrammasi bo‘yicha grafik tasviri.
Haqiqiy PSU davrining issiqlik samaradorligi ifoda bilan aniqlanadi.
Umumiy holat. Zamonaviy issiqlik elektr stansiyalarida yuqori quvvat issiqlik suv bug'i asosiy ishchi suyuqlik sifatida ishlatiladigan davrlarda ishga aylanadi Yuqori bosim va harorat. Suv bug'i bug 'generatorlarida ishlab chiqariladi ( bug 'qozonlari), ular yonadigan pechlarda har xil turlari organik yoqilg'i: ko'mir, mazut, gaz va boshqalar.
Issiqlikni suv bug'i yordamida ishga aylantirishning termodinamik tsikli 19-asrning o'rtalarida taklif qilingan. muhandis va fizik V. Rankine. Asosiy termal diagramma Rankine siklida ishlaydigan elektr stantsiyasi rasmda ko'rsatilgan. 2.1.
Guruch. 2.1.
1 - bug 'generatori; 2 - turbina; 3 - elektr generatori; 4 - kondansatör; 5 - nasos
Bug 'generatoriga suv quyiladi 1 nasos 5 va yondirilgan yoqilg'ining issiqligi tufayli suv bug'iga aylanadi, so'ngra u elektr generatorini aylantiruvchi 2-turbinaga kiradi. 3. Issiqlik energiyasi bug 'turbinada aylanadi mexanik ish, bu esa, o'z navbatida, generatorda elektr energiyasiga aylanadi. Turbinadan chiqadigan bug 'kondensatorga kiradi 4. Kondensatorda bug 'suvga (kondensatsiyalangan) aylanadi, u nasos yordamida 5 yana bug 'generatoriga beriladi. Shunday qilib, tsikl yopiladi.
Shaklda. 2.2-rasmda o'ta qizib ketgan bug'da Rankine tsikli ko'rsatilgan p, v- Va T, Quyidagi jarayonlardan iborat 5-diagramma:
izobar 4-5-6-] - yoqilg'ining yonish issiqligi tufayli bug 'generatorida isitish, suvning bug'lanishi va bug'ning haddan tashqari qizishi.
Guruch. 2.2. O'ta qizdirilgan bug'da rankin sikli: A- V R, v-diagrammasi; b - V T,s-diagramma
adiabatik 1-2 - turbinada bug'ning kengayishi, foydali ishlab chiqarish tashqi ish II;
izobar 2-3 - sovutish suvi bilan issiqlikni olib tashlash 2 bilan chiqindi bug'ining kondensatsiyasi;
adiabatik 3-4 - kondensatni oziqlantiruvchi nasos bilan bug 'generatoridagi boshlang'ich bosimga tashqaridan etkazib beriladigan ishlarni sarflash bilan siqish / a.
Termodinamikaning ikkinchi qonuniga ko'ra, bir tsikldagi foydali ish tsiklda berilgan va chiqarilgan issiqlik o'rtasidagi farqga teng:
Rankine davrining issiqlik samaradorligi, odatdagidek, tenglama bilan aniqlanadi
Rankine tsiklining termodinamik tadqiqotlari shuni ko'rsatadiki, uning samaradorligi ko'p jihatdan bug'ning boshlang'ich va yakuniy parametrlari (bosim va harorat) qiymatlariga bog'liq.
Yuqorida ta'kidlab o'tilganidek, bug'ning energiyasi (ishchi suyuqlik) holati o'zgarganda, entalpiya qiymati bilan qulay tarzda baholanadi. Shunday qilib, izobarik jarayonda berilgan issiqlik miqdori 4-5-6-1 (2.2-rasmga qarang) suvni isitish, bug'lanish va qizib ketish (J / kg), q x = / (- men 2, Qayerda men 2- qozonga etkazib beriladigan kondensatning entalpiyasi. Izobarik jarayonda ajralib chiqadigan issiqlik miqdori 2-3 bug 'kondensatsiyalanganda, q 2 = men 2 - men 2. Turbinada bajarilgan foydali ish
Bu holda Rankine siklining issiqlik samaradorligi
1 kVt soat (3600 J) energiya ishlab chiqarish uchun turbina orqali o'tishi kerak bo'lgan bug 'miqdori, ya'ni. nazariy maxsus iste'mol juft
Keyin quvvatdagi jami bug 'iste'moli N(kVt) formula bilan aniqlanishi mumkin
(2.1) va (2.2) ifodalarni o'rganish shuni ko'rsatadiki, q ortadi, a d ortishi / va kamayishi / 2 bilan kamayadi, ya'ni. boshlang'ich bug' parametrlarini oshirish bilan p x va /, va finalning pasayishi p 2 Va t2. Bug'ning yakuniy parametrlari bir-biriga bog'langan, chunki bu hududdagi bug' nam bo'ladi, shuning uchun ularni kamaytirish pasaytirishga to'g'ri keladi. p 2, ya'ni kondensatordagi bosim.
/ ning o'sishi materiallarning issiqlikka chidamliligi bilan cheklanadi; d ning o'sishi kengayish oxirida bug 'namligining ruxsat etilgan darajasi bilan cheklanadi. Yuqori namlik (X> 0,80...0,86) turbina qismlarining eroziyasiga olib keladi.
Hozirgi vaqtda elektr stansiyalarida asosan quyidagi bug' parametrlari qo'llaniladi: d, = 23,5 MPa (240 kgf / sm2) va t x= 565 ° S. Superkritik parametrlar tajriba zavodlarida ham qo'llaniladi: p x= 29,4 MPa (300 kgf / sm 2) va /| = 600...650°C.
Kondensatordagi bosim qiymatdan pastga tushadi p 2= 3,5... 4 kPa (0,035...0,040 kgf/m2), bu to‘yinganlik haroratiga to‘g‘ri keladi. 1 2 = 26,2 ... 28,6 ° S, birinchi navbatda sovutish suvi / sovutish suvi harorati bilan chegaralanadi, bu haroratga qarab o'zgaradi. iqlim sharoiti 0 dan 30 ° C gacha. Kichik farqlar uchun 1 2 - / sovutish issiqlik almashinuvi intensivligi pasayadi va kondensator hajmi ortadi. Bundan tashqari, pasayish bilan p 2 Bug'ning o'ziga xos hajmi tobora kattalashib boradi, bu esa kondensatorning hajmini, shuningdek, turbinaning oxirgi bosqichlarini oshirishga olib keladi. Shaklda. 2.3 va 2.4 o'sish d, va /| ta'sirining tabiatini grafik tarzda ko'rsatadi va pasaytirishlar r g issiqlik samaradorligi bo'yicha.
Regenerativ tsikl. Bug 'turbinasi qurilmalarining ishlash samaradorligini oshirish uchun bug' parametrlarini oshirishga qo'shimcha ravishda regenerativ tsikl qo'llaniladi, bunda ozuqa suvi qozonga kirishdan oldin oraliq bosqichlardan olingan bug' bilan oldindan isitiladi. bug 'turbinasi. Shaklda. 2.5 da ozuqa suvini regenerativ isituvchi bug 'elektr stantsiyasining sxematik diagrammasi ko'rsatilgan, bu erda a.|, a 2 va 3 - turbinadan chiqarilgan bug'ning ulushi. G, 5-diagrammadagi tasvir shartli, chunki bug 'miqdori (ishchi suyuqlik) turbinaning oqim yo'lining uzunligi bo'ylab o'zgaradi va diagramma doimiy miqdor uchun tuzilgan.
Guruch. 2.3.
Shuni ta'kidlash kerakki, tanlangan bug'ning issiqligi, shu jumladan bug'lanish issiqligi ozuqa suviga o'tkaziladi va bug 'issiqligining faqat bir qismi ish olishda ishlatiladi, bug'lanish issiqligi, bug'lanishning yo'qolishi hisobga olinmaydi. tanlovlar natijasida ish ozuqa suvining entalpiyasini oshirishdan sezilarli darajada kamroq bo'ladi. Shuning uchun, umuman olganda, tsiklning samaradorligi oshadi. Shu bilan birga, bug'ning o'ziga xos iste'moli ham ortadi, chunki bug'ning tanlangan qismi ishda to'liq ishtirok etmaydi va ma'lum quvvatni olish uchun uning iste'molini oshirish kerak. To'g'ri, bu holat turbinalarning so'nggi bosqichlarini loyihalashni osonlashtiradi, bu ularning pichoqlari uzunligini kamaytirishga imkon beradi.
Qayta tiklanadigan isitishdan foydalanish, agar kerak bo'lsa, o'choqqa kiradigan havoni isitish uchun chiqindi gazlarning issiqligidan foydalanib, egzoz gazlari bilan ozuqa suvini isitish uchun iqtisodchini yo'q qilishga imkon beradi.
Guruch. 2.4. Kondensatordagi bosimning pasayishining kengayish oxirida bug'ning namligiga ta'siri (A) va Rankine siklining samaradorligi ( b)
Guruch. 2.5.
A- o'rnatish diagrammasi: 1 - qozon; 2 - bug 'o'ta qizdirgich; 3 - oraliq bug 'chiqarish bilan bug' turbinasi; 4 - elektr generatori; 5 - regenerativ isitgichlar; 6 - nasoslar; 7 - kondansatör; 6 - jarayonning G,5-koordinatadagi tasviri (shartli): /...7-diagramma nuqtalari.
Regeneratsiyadan foydalanganda samaradorlikning oshishi hisoblanadi
10...15%. Shu bilan birga, tsikldagi issiqlik tejamkorligi bug'ning dastlabki bosimi ortishi bilan ortadi r x. Bu o'sish bilan bog'liq p x Suvning qaynash nuqtasi ortadi va natijada tanlangan bug 'bilan qizdirilganda suvga berilishi mumkin bo'lgan issiqlik miqdori ortadi. Hozirgi vaqtda regenerativ isitish barcha yirik elektr stantsiyalarida qo'llaniladi.
Oraliq (ikkilamchi) bug'ning haddan tashqari qizishi bilan tsikl. Regenerativ siklni tahlil qilishdan shuni ko'rsatadiki, yuqori bosimli bug 'ishlatilganda, kengayish jarayoni oxirida turbinada uning namligi juda yuqori boshlang'ich haroratda ham sezilarli bo'ladi. Shu bilan birga, turbinalarning nam bug'da ishlashi qabul qilinishi mumkin emas, chunki bu yo'qotishlarning ko'payishiga va turbina pichoqlarining aşınmasına (eroziyasiga) olib keladi. mexanik ta'sir ulardagi namlikning bug 'zarralari.
Yuqori bosimli bug'dan foydalanganda, uning dastlabki haroratini o'ta qizdirgich va bug 'turbinasi metallining mustahkamligi sababli ruxsat etilgan qiymatlarga oshirish bug'ning ruxsat etilgan namligini ta'minlash uchun etarli bo'lmasligi mumkin. turbinada kengayish jarayoni. Shuning uchun, kengayishning bir bosqichida bug'ni turbinadan olib tashlash va maxsus qizdirgichda qayta isitish kerak, shundan so'ng. haddan tashqari qizdirilgan bug ' turbinaga qayta kiritiladi, u erda uning kengayish jarayoni tugaydi. Natijada, amalda qabul qilingan bosimlarga bug'ning yakuniy kengayishi paytida uning namligi ruxsat etilgan qiymatlardan oshmaydi.
Bu usuldan foydalanadigan bug 'turbinasi zavodlari bilan o'simliklar deyiladi oraliq qizib ketish juft. Da to'g'ri tanlov qilish oraliq qizib ketish uchun bug' chiqarish bosimi va oraliq qizib ketish harorati nafaqat oxirida bug'ning haddan tashqari namlanishini oldini oladi.
Guruch. 2.6. Rskin siklida bug'ning oraliq qizib ketishi: A- o'rnatish diagrammasi: 1 - qozon; 2 - bug 'o'ta qizdirgich; 3 - turbina; 4 - elektr generatori; 5 - oraliq (ikkilamchi) qizdirgich; 6 - kondansatör; 7 - nasos (oziqlantiruvchi); b- jarayonning tasviri T,s- va /,3- koordinatalari: 1...5- diagramma nuqtalari
kengaytirish jarayoni, shuningdek, o'rnatishning issiqlik samaradorligini biroz oshirishga erishadi.
Bug'ning bir oraliq qizib ketishidan foydalanish o'rnatishning issiqlik samaradorligini 2 ... 3% ga oshirishga olib keladi. Oraliq bug 'o'ta qizdirilishi bo'lgan bug' elektr stantsiyasining diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 2.6.
Guruch. 2.7. Eng oddiy isitish moslamasining diagrammasi: / - qozon; 2- super isitgich; 3 - turbina; 4 - kondansatör; 5- isitish tizimi; 6 va 7 - nasoslar
Isitish davri. Issiqlik elektr stantsiyalariga qo'shni hududlar iste'mol qiladigan hollarda katta miqdorda issiqlik, bu hududlarni maxsus qozonxonalardan issiqlik va kondensatsiya elektr stantsiyalaridan elektr energiyasi bilan alohida ta'minlashdan ko'ra issiqlik va elektr energiyasini ishlab chiqarishning kombinatsiyalangan usulini qo'llash maqsadga muvofiqdir. Issiqlik va elektr energiyasini birgalikda ishlab chiqarish uchun xizmat qiladigan qurilmalar kombinat issiqlik va elektr stantsiyalari (CHP) deb ataladi. Ular isitish davri deb ataladigan rejimga muvofiq ishlaydi.
Issiqlik moslamasining eng oddiy diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 2.7 bug 'elektr stantsiyasining asosiy elementlari bilan. 5 raqami issiqlik iste'molchisini ko'rsatadi (masalan, isitish tizimi). Nasos bilan ishlaydigan sovutish suvi 6 issiqlik iste'molchisini o'z ichiga olgan yopiq konturda aylanadi. Kondensatordan chiqadigan suvning harorati kondensat harorati / n dan bir oz pastroq, lekin binolarni isitish uchun etarlicha yuqori.
Haroratda kondensatsiya t H nasos 7 tomonidan olinadi va siqilganidan keyin qozonga beriladi 1. Sovutish suvi kondensatsiyalanuvchi bug'ning issiqligi va nasos tomonidan yaratilgan bosim tufayli isitiladi 6, isitish tizimiga kiradi 5. Unda isitiladigan suv issiqlik beradi muhit, ta'minlash zarur harorat binolar. Ketgandan keyin isitish tizimi Sovutilgan suv yana kondensatorga kiradi va turbinadan keladigan bug 'bilan yana isitiladi.
Agar sanoat bug'ining ko'p yoki kamroq doimiy iste'molchisi bo'lsa, kondensatorsiz orqa bosim bilan ishlaydigan turbina ishlatiladi.
Isitish inshootlarida, ularning aylanishi shaklda ko'rsatilgan. 2.8, A, uch turdagi turbinalar ishlatiladi: orqa bosim bilan p 2 = 1,2... 12 bar (2.8-rasm, b); yomonlashgan vakuum / ^ = 0,5...0,9 bar (2.8-rasm, V) va boshqariladigan bug' chiqarish (2.8-rasm, G).
Orqa bosimli turbinalar Ular nisbatan sodda, kichik o'lchamli va arzon, ammo kamdan-kam qo'llaniladi, chunki ularning yordami bilan ishlab chiqarilgan elektr quvvati elektr energiyasiga emas, balki juda beqaror bo'lgan issiqlik iste'molchilariga bog'liq.
Buzilgan vakuumli turbinalar issiqlik iste'molchilari yo'q bo'lganda, ular bug'ning chuqur vakuumga kengayishi bilan ishlashlari mumkin, masalan, kondensatsiyalanuvchilar, lekin ularning elektr energiyasini ishlab chiqarish ham issiqlik iste'moliga bog'liq.
Boshqariladigan ekstraktsiyali turbinalar bu kamchiliklarga ega emas, ular elektr va erkin o'zgartirish imkonini beradi termal yuk, ya'ni. moslashuvchan jadval asosida ishlash. Ular asosan issiqlik elektr stantsiyalarida qo'llaniladi. Shaklda. 2.8, G valf yordamida o'rnatiladigan d og6 da (elektr va issiqlik ehtiyojlariga qarab) bitta sozlanishi bug 'chiqarish bilan bunday o'rnatishning diagrammasi ko'rsatilgan. 12, yuqori tezlikdagi turbinaning bosqichlari orasidagi chiziqda joylashgan 11 va past 13 bosim.
Guruch. 2.8. Isitish davri (A) va uch turdagi o'rnatish: orqa bosim bilan (b), yomonlashgan vakuum (in) va sozlanishi ekstraktsiyalar
/... 10 - diagramma nuqtalari; II- yuqori bosimli turbinaning bir qismi; 12 - chiqarilgan bug 'miqdorini regulyatori; 13 - turbina qismi past bosim
Isitish davri T, s- Diagramma rasmda ko'rsatilgan. 2.9. Qalin chiziqlar bilan chegaralangan kontur maydoni issiqlikka mos keladi q yo'q ", turbinada mexanik ishga aylantiriladi. Belgilangan kontur ostida joylashgan va issiqlik miqdoriga mos keladigan maydon q2, sovutish suvi tomonidan olib ketilgan, bu nazariy holatda foydasiz yo'qolmaydi, lekin isitish uchun ishlatiladi. Shunday qilib, jami issiqlikdan foydali foydalanish zamin va iborat q 2 ?
Guruch. 2.9. Isitish davrining tasviri T, z-diagrammasi
Isitish davrining issiqlik samaradorligi mos keladigan kondensatsiya davrining issiqlik samaradorligidan past bo'lib, unda bug 'turbinada juda past bosimga (/> 2 = 3 ... 5 kPa) kengayadi va hosil bo'ladi. foydali ish, va sovutgichda kondensatga aylanadi va undan kondensatorda olingan issiqlik sovutish suvi bilan butunlay yo'qoladi. Bu kogeneratsiya siklida oxirgi bug 'bosimi bilan izohlanadi p 2 kondensatsiya davrida ishlaydigan bug 'turbinasining kondensatoridagi normal bosimdan sezilarli darajada oshadi. Bosimning kuchayishi p 2, G,5-diagrammasidan ko'rinib turibdiki (2.9-rasmga qarang), issiqlik miqdorining kamayishi mos keladi. q yo'q ", bug 'turbinasida ishlatiladi (hududni qisqartirish 1-2-3-4-5), va issiqlik miqdorining oshishi q2, sovutish suvi bilan olib ketiladi (maydonni ko'paytirish 1-5-4"-G), va natijada - Hz ning pasayishi.
Isitish davriga nisbatan uning issiqlik samaradorligi samaradorlikning to'liq o'lchovi bo'la olmaydi, chunki u hisobga olinmaydi. foydali foydalanish issiqlikning ishga aylantirilmagan qismining iste'molchisi, ya'ni. issiqlik q2.
Shuning uchun, isitish davrlarining samaradorligini baholash uchun ular ishlatiladigan foydali issiqlikning umumiy miqdoriga (ya'ni, ishga aylantirilgan issiqlik miqdori va teng bo'lgan) nisbati bo'lgan issiqlikdan foydalanish koeffitsientidan foydalanadilar. q n0“, va iste'molchi tomonidan uni ishga aylantirmasdan ishlatiladigan issiqlik, teng q 2), ishchi organga berilgan issiqlikning umumiy miqdoriga:
Nazariy jihatdan, beri q t= P0L + q2, bu koeffitsient birga teng. Amalda uning qiymati 0,65 dan 0,7 gacha.
Bu shuni ko'rsatadiki, isitish davridagi daraja issiqlikdan foydalanish sof kondensatsiya davriga qaraganda deyarli ikki baravar ko'p. Binobarin, issiqlik va elektr energiyasini ishlab chiqarishning kombinatsiyalangan usuli sezilarli darajada ko'proq iqtisodiy usul ularning alohida ishlab chiqarilishi.
