Rankine Cycle - studopediya
Hátrányai a gőz erőmű, amelyben a Carnot-ciklus a nedves gőz, lehet részlegesen kiküszöbölhető. Ebből a célból, a gőz után a turbina kell teljesen kondenzált. Ebben az esetben, a nyomás P1 nyomás p2 nem tömöríti a nedves gőz (amely előírja, nehézkes és energiaigényes kompresszor), és vizet, ahol a fajlagos térfogat sokkal kisebb. Vízellátásra a kondenzátor egyidejű alkalmazása egyre nagyobb nyomás nehezedik a kazán szivattyúk - egyszerű, kompakt készülékek energiafogyasztása csekély.
Ezen kívül, javasolt a Rankine ciklusú (9.3 ábra) alkalmazzuk egy speciális túlhevített gőz túlhevítő ahol a gőz hőmérsékletre melegítjük fel, sokkal magasabb, mint a telített gőz hőmérsékletét egy adott nyomáson.
Ábra. 9.3 tartalmazza a Rankine ciklus túlhevített gőz előállítása a T-s diagramban. Ebben az esetben, az átlagos hőmérséklet hőbevitelt képest emelkedett a hőbevitel hőmérséklete ciklus túlmelegedés nélkül. Továbbá, a folyamat a gőz expanzió a turbina végződik magasabb fokú szárazra, így a munka áramlási viszonyok a turbina könnyebbek.
Ábra. 9.3. Rankine ciklusú Ts-diagram
A gőz után a turbina és belép a kondenzátor kondenzáljuk teljesen benne (Process 2-3) egy p2 nyomás. Ezután a vízszivattyú összenyomja adiabatikus 3-5 p1 nyomás. Kis hosszának a 3-5 ábrán egy kis kompressziós munkát. Nyomás alatt p1 vizet táplálunk be a kazánba, ahol a izobár p1 = const betáplált hő. Először is, a víz a kazánban forrásig melegítjük (5-4 izobár részét p1 = const), majd miután elérte a telítési hőmérséklet izoterm és izobár forralási folyamat (folyamat 4-6). Továbbá, a túlhevített gőz túlhevítő (folyamat 6-1), és az 1. pontban belép a turbinalapátok. Adiabatikus tágulása a gőz egy turbinában (Process 1-2) - a folyamat, mely során munkaciklus.
A hőmennyiség jut a munkaközeg a ciklusban Q1 ábrázolt T-s diagramban terület egy-3-5-4-6-1-b-a. A test nem kell engedélyezni a hurok q2. egyenértékű terület egy-3-2-b-a. Jobs kapott egy ciklusban megegyezik a terület 3-5-4-6-1-2-3.
A Rankine ciklusú hőszolgáltató és eltávolítási folyamatokat végzi isobar, és így az összeg a leereszteni / visszahúzott hő egyenlő a különbség entalpiája munkaközeg elején és a folyamat végén. majd
Itt, h1 - a entalpiája túlhevített gőz elhagyja a túlhevítő nyomáson P1 és T1.
H5 - entalpiája tápvíz szivattyút a kazán bemenetét nyomáson p 1, a hőmérséklet T5.
h2 - entalpiája gőz a turbina kimenetből a bemenetbe jut, hogy a kondenzátor nyomása p 2 és a T2 hőmérséklet.
H3 - entalpiája kondenzvíz bemeneténél a szivattyú nyomáson p 2 és a T2 hőmérséklet. amely a telítési hőmérséklet által meghatározott nyomás p2.
A termikus hatásfoka Rankine ciklus:
Ez a kifejezés felírható:
Amennyiben a különbség entalpiákat (h1 - h2) a munka eredményeként a turbina, és a különbséget (h5 - h3) - ez a technikai szivattyú működését. Ha figyelmen kívül hagyjuk a szivattyút, az egyenlet (9.4) felírható
Egyenlet (9.5) lehetővé teszi a H-S ábrák vagy táblázatok és termodinamikai tulajdonságai, hogy meghatározzuk a hatékonyságot a gőz Rankine ciklusú reverzibilisen ismert kezdeti paraméterek p 1 és T1 bemeneti gőzturbina és egy kondenzátor gőz nyomás p 2.
Amikor ugyanazt az értéket a kezdeti paraméter (p 1 és T1) gőz a csökkenő hőmérséklettel (és nyomáson, rendre) kiterjeszti kondenzációs ciklus hőmérséklet-tartományban, és növeli a termodinamikai hatásfoka a ciklus. A termodinamikai hatásfoka Rankine ciklusú is függ a kezdeti paraméter-páros (p 1 és T1). A hőmérséklet-emelkedés túlhevített gőz T1 (nyomáson p 1), mint a nyomás növekedését p 1 növekedéséhez vezet a termikus hatékonyságot.
Vannak hő-paramétereinek beállítására p 1 = 300 × 10 5 Pa és a T1 = 600 ... 650 K. további növelése a kezdeti paraméter-páros korlátozott tulajdonságainak szerkezeti anyagok.