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.