КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Циклы парогазовых установок. ПГУ с высоконапорным парогенератором.Стр 1 из 6Следующая ⇒ ПГУ представляют собой комбинацию паротурбинной и газотурбинной установок, а термодинамический цикл ПГУ – это комбинированный цикл, состоящий из цикла ПТУ (Ренкина) и цикла ГТУ (Брайтона). В настоящее время нет рабочих тел, удовлетворяющих всем требованиям во всем температурном интервале цикла, поэтому осуществляют цикл, используя комбинацию 2-х рабочих тел, применяя каждое из них в той области температур, где это рабочее тело обладает наибольшим преимуществом - бинарные. В комбинированных циклах ПГУ, цикл ПТУ Брайтона занимает область увеличенных температур, а циклы Ренкина – область уменьшенных температур. Объяснение: макс температура газа в ГТУ 1350-1500, что выше пара; теплоту уходящих газов ГТУ, имеющих темп. 400-600 выгоднее использовать в низкотемпературном цикле; отвод теплоты в цикле паротурбинной установки осуществляется в изотермическом процессе, при температуре, близкой к температуре окружающей среды.
Как уже было установлено, энтропия есть функция состояния тела и, следовательно, зависит от параметров состояния тела и совершенно не зависит от характера протекания самого процесса, происходящего с рабочим телом. Каждому равновесному состоянию тела соответственно вполне определенное значение энтропии и обратно. Следовательно, энтропия может рассматриваться как некоторый новый термодинамический параметр состояния тела. Последнее позволяет выбрать новую систему координат Ts для изображения термодинамических процессов и отдельных состояний рабочего тела (рис. 4.2). Рис.4.2 Итак, имеем Tds = dq ; dq=Тds или для конечного участка процесса 1-2 получим q =12∫Tds . Тогда в системе координат Тs получим, что площадь под любым процессом, ограниченная крайними ординатами и осью абсцисс, представляет собой внешнее тепло, участвующее в процессе. В технической термодинамике принято считать тепло, подводимое к системе, ТРТ, величиной положительной, а отводимое - величиной отрицательной. Из уравнения Tds =dq видно, что знак у ds будет следить за знаком dq, т.к. Т всегда существенно положительная величина. Следовательно, если в процессе тепло подводится, то энтропия в этом процессе будет возрастать (+dq, +ds) и, наоборот, если тепло отводится, то энтропия будет уменьшаться (-dq, -ds). При изображении термодинамических процессов в координатах Тs по изменению энтропии легко можно определить подводится или отводится тепло в этих процессах. В этом разделе дается изложение теории основных циклов как двигателей внутреннего сгорания, так и авиационных реактивных двигателей и кратко рассмотрены обратные циклы поршневых компрессоров. При изучении теории термодинамических циклов следует усвоить, во-первых, сами циклы и их вид в pυ- и Ts- диаграммах, четко представлять себе, какие процессы образуют данный термодинамический цикл и в каких частях двигательной установки они совершаются. А во-вторых, надо понять, какие параметры цикла и как они влияют на величину термодинамического КПД цикла и уметь объяснить сущность этого влияния. Все термодинамические циклы можно разделить на две основные группы: 1. Циклы тепловых двигателей - прямые циклы. 2. Циклы тепловых машин-орудий - обратные циклы. Первая группа прямых циклов в результате их совершения дает положительную результирующую работу, которая может быть использована каким-либо потребителем, и для своего осуществления требует затраты тепла. Вторая группа обратных циклов тепловых машин-орудий требует для своего совершения затраты механической работы. Будем рассматривать идеальные циклы, т.е. обратимые равновесные термодинамические циклы. В этих циклах встречаются только обратимые термодинамические процессы подвода или отвода тепла. Никакие процессы сгорания, наполнения, выпуска газов и прочие в подобных термодинамических циклах не рассматриваются, т.к. все это процессы реальных тепловых двигателей. Поэтому будем полагать, что все рассматриваемые циклы совершаются в идеальных тепловых машинах, в частности, прямые циклы в идеальных тепловых двигателях, в которых совершаются обратимые равновесные термодинамические процессы, следовательно, отсутствуют реальные потери на трение, теплопередачу и др. В качестве рабочего тела здесь принимают идеальный газ, процессы сжатия и расширения термодинамического рабочего тела (ТРТ) в цикле происходят по адиабате. Исследование любого прямого цикла двигателя показывает (рис. 4.4), что круговой процесс в цикле, в результате которого получается положительная результирующая работа, возможен лишь в случае, если на одном участке цикла имеется подвод тепла q1 и на другом - отвод тепла q2. При этом количество подведенного тепла должно быть больше, чем отведенного (q1>q2). Без этого условия невозможно осуществить прямой цикл, т.е. цикл с положительной результирующей работой.
|