до робочого тіла в ПГ (тобто від зовнішнього джерела).
Зауважимо, що під позначенням N e т зазвичай розуміють ефективну потужність турбоагрегату на його вихідному фланці, яка за рахунок додаткових реальних втрат в турбіні дещо менше потужності, отриманої в її проточної частини. Однак у нашому випадку, коли розглядається ідеальний цикл, додаткові втрати відсутні. Тому потужність, отриману в проточної частини турбіни, можна позначити N e т.
Очевидно, що в нашому випадку
N е т=G до? (i 1 - i 2) + G від? (i 1 - i від), (6)
Q пг=G пг? (i 1 - i пв) (7)
У відповідності з рівнянням теплового балансу для водопідігрівача (див. вираз (3))
G пг? i пв=G до? i 3 + G від? i від.
Якщо значення G пг? i пв з цього виразу підставити у вираз (7), то
Q пг=G пг? i 1 - G пг? i пв=G пг? i 1 - G до? i 3 - G від? i від=
=(G до + G від)? i 1 - G до? i 3 - G від? i від=G до? (i 1 - i 3) + G від? (i 1 - i від).
Тоді вираз (5) набуде вигляду
h t рег=[G до? (i 1 - i 2) + G від? (i 1 - i від)]/[G до? (i 1 - i 3) + G від? (i 1 - i від)].
Розділимо чисельник і знаменник на G до? (i 1 - i 3)? [(i 1 - i 2)/(i 1 - i 2)].
Тоді
Величина (i 1 - i 2)/(i 1 - i 3)=ht - ККД циклу Ренкіна без регенерації тепла.
Введемо позначення:
a від=G від/G пг - частка пари у відборі від загальної витрати пари; (8)
a к=G к/G пг - частка пари, що надходить в ЦК, від загальної витрати пари; (9)
- енергетичний коефіцієнт. (10)
Тогдаhtрег=ht? (1 + Ар)/(1 + Ар? ht), (11)
Або htрег=ht? K, (12)
де К=(1 + Ар)/(1 + Ар? ht) - коефіцієнт регенерації.
За фізичної суті Ар - відношення потужності, виробленої в турбіні потоком відібраного пара, до потужності, виробленої в турбіні потоком пари, який дійшов до ГК.
Очевидно, що у всіх випадках, коли Ар gt; 0, K gt; 1 і htрег gt; ht, тобто регенерація дає збільшення ККД циклу.
Якщо ж Ар=0, то К=1 і htрег=ht, тобто застосування регенерації тепла в циклі не призводить до збільшення ККД циклу.
Нерівність Ар lt; 0 неможливо по фізичному сенсу входять у вираз (10) величин.
Розглянемо залежність енергетичного коефіцієнта Ар і коефіцієнта регенерації К від місця відбору пари уздовж проточної частини турбіни.
З рівняння теплового балансу (3) маємо залежність
пг? iпв=(Gпг - Gот)? i3 + Gот? iот (13)
або Gпг? (iпв - i3)=Gот? (iот - i3). (14)
Звідси a від=G від/G пг=(i пв - i 3)/(i від - i 3). (15)
Очевидно, що зі зміною місця відбору уздовж проточної частини турбіни змінюються i від і i пв. Отже, у відповідності з виразом (15) змінюється a від (а також a до, так як a від + a к=1). В результаті змінюється і величина енергетичного коефіцієнта А р (див. Формулу (10)). Це веде до зміни коефіцієнта регенерації К і ККД регенеративного циклу. Таким чином, можна стверджувати, що зі зміною місця відбору пари змінюється ККД регенеративного циклу ht рег.
Розглянемо два граничних випадки - відбір на регенерацію свіжої пари (відбір пари до проточної частини турбіни) та відбір повністю відпрацьованого пара (відбір пари після проточної частини турбіни).
Якщо регенерацію здійснювати свіжим паром (перший граничний випадок), то з виразу (10) випливає, що А р=0, так як i від=i 1. У цьому випадку К=1, тобто збільшення ККД циклу не відбувається.
Якщо регенерацію здійснювати повністю відпрацьованим пором, то також отримаємо А р=0, К=1. Ефекту від такої регенерації також не буде. Математично це можна показати наступним чином.
Як було показано вище, з рівняння теплового балансу водопідігрівача втекти рівність G пг? (i пв - i 3)=G від? (i від - i 3) (див. формулу (14)).
Тут зліва - кількість підводиться до нагрівається воді тепла, праворуч - кількість тепла, що відводиться від гріючої пари. Цей вираз можна записати у вигляді
пг? c p? (t пв - t 3)=G від? (i від - i 3). (16)
Гріюча середу в точці відбору для другого граничного випадку (між турбіною і головним конденсатором) має температуру конденсації t 2=t sгк. У процесі відведення тепла від гріючого середовища вона конденсується при незмінній температурі. Hагреваемая ж середу, маючи на вході ту ж температуру t 3=t sгк, в процесі нагріву повинна підвищувати свою те...
