Меньшей, чем температура в точке 1'. Это
Является причиной того, что и к. п. д. цикла Ренкина оказывается меньшим,
Чем для цикла Карно. Термодинамическую эффективность цикла Ренкина
Можно повысить, если увеличить параметры пара (р1 и Т1) на входе в
Турбину. Повышение только давления р1 не приводит к заметному росту эф-
Фективности цикла, а связанное с этим увеличение влажности пара на выходе
Из турбины может привести к ухудшению условий работы проточной части
Турбины. Значительный эффект достигается при повышении температуры,
Т. е. при перегреве сухого насыщенного пара за котлом до Т1 в специальном
тепло-обменнике-пароперегревателе (ПП) (рис.6.10) при р1 = соnst, где
подводится тепло q"'1
(линия на диаграмме 6 _ 1). Цикл Ренкина на
перегретом паре имеет площадь 1_2 _ 3 _ 4 _ 5 _ 6 _ 1 больше, чем на на-
Сыщенном паре. Средняя температура подвода тепла также выше. Разность
энтальпий h1 _ h2 определяющая удельную работу пара в турбине,
Называемая располагаемым теплопадением, будет при этом заметно
больше, чем h1' _ h2') на насыщен-ном паре. Термический к. п. д. цикла
Ренкина ( R η ) с перегретым паром выражается следующим образом:
'2
1 2
1 4
1 2
η ц
H h
H h
H h
H h
q
l
R −
−
=
−
−
= = . (6.12)
Здесь принято h4 ≈ h3, а энтальпия жидкости в точке 3 равна h3 = h'2, т. е.
Энтальпии кипящей воды при давлении р2.
Современные паротурбинные установки ТЭЦ работают по циклу с
Перегревом пара. При использовании низколегированных сталей для котлов и
турбин перегрев пара находится в пределах 535 _ 565 ーС при давлении до
9,8 МПа. Переход на температуры 580 _ 650 ーС требует применения дорого-
Стоящих аустенитных сталей. Давление на выходе из турбины и в конден-
саторе обычно 3 _ 5 кПа, а температура пара 25 _ 35 ーС. Такие турбины
Называются конденсационными. На ТЭЦ применяют комбинированную
Схему: вырабатывают не только электроэнергию, но и тепло для теплофика-
ции и технологических процессов (рис 6.10). Эффективность теплосиловой
Установки при этом выше. Часть энергии пара не преобразуется в электро-
Энергию, а используется сразу. Турбина при этом работает при давлении
р2 = 0,1_0,15 МПа, вместо 3_5 кПа, температура пара в связи с этим
Несколь-
ко больше 100 ーС. Такой пар поступает в бойлерные установки для подогрева
Рис. 6.10. Схема установки для совместной выработки тепловой и электри-
ческой энергии (а) и теплофикационный цикл на T _ s диаграмме (б):
ПК _ паровой котел; Т _ паровая турбина; К _ конденсатор-подогреватель;
Н _ насос; ТП _ тепловой потребитель; ПП _ пароперегреватель.
Сетевой воды для отопления, горячего водоснабжения и т. п.
Холодильные машины и тепловые насосы
Основные понятия о работе холодильных установок
В соответствии с ранее рассмотренным (см. разд. 5.2) отмечалось, что
При обратном цикле Карно можно, затрачивая механическую работу, отнять
Теплоту от источника с низкой температурой и передать ее источнику с более
Высокой температурой.
Машины, непрерывно поддерживающие температуру тел ниже
Температуры окружающей среды, называют холодильными.
Искусственное охлаждение помещений и различных тел находит
Широкое применение в народном хозяйстве (при строительстве подземных
Железных дорог, в угольных бассейнах и горных рудниках, в химической и
Газовой промышленностях, на машиностроительных заводах, где произво-
Дится термическая обработка деталей машин при низких температурах).
Холод имеет огромное значение для сохранения пищевых продуктов.
Кондиционирование воздуха создает благоприятные условия в произ-
Водственных и общественных зданиях и т. д. Для получения холода исполь-
Зуются различные установки, в которых применяют в качестве рабочего тела
Газообразные тела.
Холодильные установки можно разделить на две группы. К первой
Группе относятся газовые или воздушные установки, в которых впервые
Было осуществлено промышленное получение холода. Ввиду малого холо-
Дильного эффекта и больших габаритов отдельных аппаратов такие установ-
Ки не получили широкого распространения.
Ко второй группе относятся компрессорные паровые установки. Рабо-
чим телом (холодильным агентом) в них являются пары различных веществ:
Аммиака (NН3), углекислоты (СО2), сернистого ангидрида (SO2), фреонов
(фторохлорпроизводные углеводородов), характерным представителем
Которых является фреон-12 (СF2С12) и др. Паровые холодильные установки,
Обладающие большой надежностью действия, получили в промышленности
Широкое распространение.