第六章 蒸汽动力循环和制冷循环.ppt

6 蒸汽动力循环和制冷循环
蒸汽动力循环
节流膨胀与作外功的绝热膨胀
制冷循环
蒸汽动力循环
汽轮机
水泵
冷凝器
锅炉
能量分析
Turbine 汽轮机
1 – 2 表示过热蒸汽在汽轮机中的可逆绝热膨胀过程,对外所做轴功可由膨胀前后水蒸汽的焓值求出。
汽轮机
水泵
冷凝器
锅炉
能量分析
Condensor 冷凝器
2 – 3 表示乏汽在冷凝器中的等温等压冷凝过程,放出的热量。
汽轮机
水泵
冷凝器
锅炉
能量分析
Pump 水泵
3 – 4 表示冷凝水通过水泵由P3升压至P4的可逆绝热压缩过程,需要消耗的轴功
把水看作是不可压缩流体,则
汽轮机
水泵
冷凝器
锅炉
Energy Analysis 能量分析
Boiler 锅炉
4 – 1 表示液体水在锅炉中被等压加热汽化成为过热蒸汽的过程。工质在锅炉中吸收的热量
汽轮机
水泵
冷凝器
锅炉
理想Rankine循环的热效率
蒸汽动力循环中,水泵的耗功量远小于汽轮机的做功量
热效率的高低可以反映出不同装置输出相同功量时所消耗的能量的多少,它是评价蒸汽动力装置的一个重要指标。
汽耗率
作出单位量净功所消耗的蒸汽量称为汽耗率,用 SSC (Specific Steam Consumption)表示。
当对外作出的净功相同时,汽耗率大的装置其尺寸相应增大。所以汽耗率的高低可用来比较装置的相对尺寸大小和过程的经济性。
工质为水蒸气
因为水蒸气不是理想气体,气体的性质不能用理想气体方程计算,需要通过热力学图表或实际流体的状态方程求得。
计算方法
状态点 1, 根据P1、t1 值可查得 H1、S1值;
状态点 2, S2=S1 ,根据P2、S2 值可查得 H2、t2值;
状态点 3, P3=P2 ,查P3下的饱和液体可得 H3、V3 、 S3值;
状态点 4, P4=P1 ,S4=S3,根据P4、S4可查得 H4值;
或 H4=H3+Wp=H3+V(P4-P3)