Паротурбінні установки
Термодинамічний цикл ПТУ
Паротурбінна установка є основою сучасних теплових і атомних електростанцій. Робочим тілом в таких установках є пар-якої рідини (водяна пара). Основним циклом в паротурбінної установки є цикл Ренкіна. p align="justify"> Принципова схема ПТУ показана на рис.1. Процес отримання роботи відбувається в такий спосіб. У паровому котлі (1) і в перегрівачів (2) теплота горіння палива передається воді. Отриманий пар надходить в турбіну (3), де відбувається перетворення теплоти в механічну роботу, а потім в електричну енергію в електрогенераторі (4). br/>В
Рис.1. Схема ПТУ. br/>
Відпрацьований пар надходить в конденсатор (5), де віддає теплоту охолоджуючої воді. Отриманий конденсат насосом (6) відправляється в живильний бак (7), звідки живильним насосом (8) стискається до тиску, рівного в котлі, і подається через підігрівач (10) у паровий котел (1). Розглянемо цикл Ренкіна на перегрітій парі. На рис.2 зображено цикл Ренкіна в TS-діаграмі і Pv діаграмі. p align="justify"> Процеси, що відбуваються в ході її роботи
а) у діаграмі TS
-1 - підведення теплоти від джерела до води і пару q 1 складається з трьох процесів: 3-3 / - вода нагрівається до кипіння, 3-4 перетворюється на пару в котлі; отриманий сухий пар перегрівається (4-1) в пароперегревателе (всі три процесу ізобарний);
-2 - в турбіні пара розширюється адіабатично, без підведення (відведення) теплоти;
-2 ' - пара конденсується і віддає тепло q 2 охолоджуючої воді;
-3 - конденсат ізохорно стискається; оскільки теплота цього процесу незначна,
процес можна вважати і адіабатних.
В
Рис. 2. Цикл Ренкіна на перегрітій парі (Ts і Pv діаграми). br/>
б) У діаграмі Pv: 2 -3 ізохорно стиск води, 3-4, 4-1 ізобарний підвід теплоти q 1 на нагрівання води до кипіння, перетворення води в пару і перегрів пари; 1 - 2-адіабатне розширення пари в турбіні; 2 - 2 - ізобарний перетворення вологої пари у воду (конденсат) з відведенням теплоти q 2
Термічний к.к.д. циклу Ренкіна визначається за рівнянням:
? t = (q 1
