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分类(按工质):8-1朗肯循环蒸汽动力装置系统简图蒸汽电厂示意图蒸汽机简易图五十年代蒸汽机车汽轮机示意图汽轮机低压缸汽轮机中压缸汽轮机高压缸蒸汽是历史上最早广泛使用的工质,19世纪后期蒸汽动力装置的大量使用,促使生产力飞速发展,促使资本主义诞生8.1.2工质为水蒸气的卡诺循环8.1.3朗肯循环及其热效率W0水的压缩性很小,经过水泵绝热压缩后温度升高极小,认为点3’与点3重合,3’-4与下界限3-4重合。q12、朗肯循环的热效率s8.1.4蒸汽参数对热效率的影响2.初压p1对热效率的影响 (T2>环境温度)8.1.5有摩阻的实际循环汽轮机效率(汽轮机相对内效率)ηT:汽轮机内蒸汽实际做功wt’与理论功wt的比值考虑轴承等处的机械损失ηm,则汽轮机输出的有效功(即轴功ws):8-2再热循环再热目的: 克服汽轮机尾部蒸汽湿度太大的危害:热效率腐蚀18-3回热循环抽汽回热循环工作循环图回热抽汽率α1、α2的计算,根据凝结水被加热到抽汽压力下的饱和温度的原则,由质量守恒和能量平衡式来确定。二级回热循环的热效率:例题8.1 在朗肯循环中,蒸汽进入汽轮机的初压力p1=13.5MPa,初温度T1=823K,乏汽压力p2=0.004MPa,求:①循环净功wnet、加热量q1、朗肯循环热效率ηt、汽耗率ω及汽轮机出口干度x2;②试从的角度分析能量利用情况。点2:s2=s1=6.585kJ/(kg∙K),p2=0.004MPa, 根据x2=(s2-s2/)/(s2//-s2/)可得: x2=0.765,h2=x2s2//+(1-x2)s2/=1982.4kJ/kg, T2=301.95K 点3:h3=h2/=121.41kJ/kg,s3=s2/=0.4224kJ/(kg∙K) 点4:s4=s3=0.4224kJ/(kg∙K),p4=13.5MPa,循环净功wnet: wnet=wT-wp=1482.1-13.52=1468.58kJ/kg 工质吸热量q1: q1=h1-h4=3464.5-134.93=3329.57kJ/kg 朗肯循环热效率ηt: ηt=wnet/q1=1468.58/3329.57=44.1% 汽耗率ω: ω=1/wnet=1/(1468.58×1000)=6.81×10-7kg/J 汽轮机出口干度x2:x2=0.765②朗肯循环热效率ηt=44.1%说明蒸汽机吸入的热量q1中,只有44.1%转变成了功,55.9%都放给了大气环境T0=293K,十分可惜。但是,由于实际上排气温度已较低(T2=301.95K),排出的热量为:例题8.2 在图8.11所示的两级抽汽回热循环中(其T-s图如图8.12所示),第一级回热加热器为混合式,第二级为表面式。表面式回热加热器的疏水流回冷凝器。若已知该回热循环的参数为p1=13.5MPa,T1=808K,p2=0.004MPa,给水回热温度为423K,抽汽点蒸汽的压力按等温差分配选定。试完成:[解]①两级抽汽回热循环的T-s图如图所示。由p2=0.004MPa查水蒸气图表得T2/=302K,故从冷凝器的凝结水温度升至给水温度间的总温差ΔT=T7-T3=423-302=121K。②各级抽汽参数 各级抽汽压力是根据所供加热器出口水温要求而确定的。在混合式加热器中,抽汽压力p01必须是温度T6对应下的饱和压力,可由饱和蒸汽表上查出p01=p6=0.476MPa。在表面式加热器中,抽汽压力p02应至少相应于温度T8时的饱和压力(本例中忽略冷热流体间的传热温差,即认为凝结水可以被加热至抽汽压力下的饱和温度T8=T9)。于是由T9=362.5K查出p02=0.069MPa。h01=h6=2804kJ/kg,h7=633kJ/kg h02=h8=2488kJ/kg,h9=375kJ/kg⑤循环热效率和汽耗率 循环吸热量q1: q1=h1-h7=3306-633=2673kJ/kg 循环热效率ηt: ηt=wnet/q1=1102.1/2673=0.4123 循环汽耗率ω: ω=1/wnet=1/(1102.1×103)=9.0736×10-7kg/J ⑥同参数朗肯循环的比较 同参数朗肯循环的热效率为 8.4热电合供循环热电循环1-2-3-5-6-1的热效率较原循环l-2’-3’-5-6-1低,这从热能转变成机械功的角度来看是不利的。但因为热电循环除了输出机械功wnet外,同时提供了可利用的热q2,故衡量其经济性除了热效率外,同时还需考虑热量利用系数ξ,其定义为:汽轮机的背压(即汽轮机设计排汽压力)通常大于0.1MPa,这种汽轮机叫做背压式汽轮机。第八章完1、字体安装与设置