Пути увеличения к.п.д. цикла Карно. Цикл Ренкина

1. За счёт полной конденсации насыщенного пара (цикл Ренкина при полной конденсации пара).

Работа сжатия в цикле Карно может быть значительно уменьшена, если конденсацию перед сжатием доводить до конца, т.е. до точки 5 на схеме цикла (см. выше). Значительное уменьшение работы сжатия при полной конденсации объясняется тем, что жидкость практически несжимаема. А так как удельный объем жидкости, как правило, невелик, то эта работа оказывается небольшой.

При адиабатическом сжатии влажного водяного пара от давления 1 до 30 ата, при котором он полностью конденсируется необходимо затратить работу, эквивалентную 455,1 кДж\кг.

При адиабатическом сжатии водыот состояния насыщения при1 ата. до давления 30 ата необходимо затратить работу, эквивалентную 2,76 кДж\кг.

Таким образом, сжимая полностью сконденсированный пар, можно уменьшить работу сжатия в 165 раз и, следовательно, существенно увеличить. эффективный к. п. д. установки, так как термический к. п. д. при этом уменьшается незначительно.

В конце 50-х годов 19-го века такой цикл был предложен шотландским физиком Ренкиным и почти одновременно Клаузиусом.

Цикл паросиловой установки с насыщенным паром в координатах Т, s представлен на фиг. 17-5.

Рис.3. Изохора 2 - 3^1: действит – слева; условное обозначение - справа

Так как при давлениях, применяемых обычно в теплотехнике, изменением объема воды при ее сжатии практически можно пренебречь, то процесс адиа­батического сжатия в насосе может быть представлен в увеличенном виде изохорой 2' —3. На Ts-диаграмме изобары жидкости располагаются очень близко к левой пограничной кривой и практически сливаются в одну линию, а потому точки 2' и 3 практически сливаются в одну точку (рис. 3).

Изобара 3—4, изображенная на Ts - диаграмме для наглядности не в мас­штабе, соответствует нагреванию воды в котле при давлении p_t до соответ­ствующей температуры кипения.

Процесс парообразования в котле соответствует участку изобары 4 —/. В результате рассмотренных выше последовательных изменений состояния рабочее тело совершает термодинамический цикл.

Термический к. п. д. цикла паросиловой установки, как уже говорилось ранее, ниже термического к. п. д. Карно.

Дата добавления: 2014-11-29