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化工热力学8课件_PPT课件第8章蒸汽动力循环与制冷循环
第8章蒸汽动力循环与制冷循环
将热能变为机械能必须通过循环才能完成,而组成循环的热力过程主要是在热力原动机中进行的。根据所采用工质的不同,热力原动机循环分为两类:以蒸汽为工质的称为蒸汽动力循环,而以气体为工质的则称为气体循环。其中以蒸汽动力循环最为主要,其研究对象不是原动机的结构与构件,而是工质所经历的状态及其变化过程。
制冷循环是一种逆向循环。逆向循环的目的在于把低温物体(热源)的热量转移到高温物体(热源)去。
内容概要
根据Clausius对热力学第二定律的描述,要使热量从低温物体传到高温物体,必须提供机械能或热能作为代价。
如果循环的目的是从低温物体(如冷藏室、冷库等)不断地取走热量,以维持物体的低温,称之为制冷循环;如果循环的目的是给高温物体(如供暖的房间)不断地提供热量,以保证高温物体的温度,称之为热泵循环。习惯上,制冷温度在-100℃以上者,称为普冷,低于-100℃者称为深冷。制冷广泛应用于化工生产中的低温反应、结晶分离、气体液化以及生活中的冰箱、空调、冷库等各方面。
Rankine循环的热力学分析方法,热效率、气耗率的概念与计算,以及Rankine的改进方法。
2)了解Otto循环和Diesel循环燃气循环和燃气轮机过程分析;
3) 逆Carnot循环与蒸汽压缩制冷循环的基本组成,制冷系数和单位工质循环量的计算;
4) 热泵的基本概念和在工业生产中的应用;
5)了解深冷循环,掌握空气液化及其计算方法。
本章重点内容
热机
将热能转化为机械能等动力的装置
工厂、
交通工具、
居民、办公用电
热力循环过程
热机的工作循环
蒸汽动力循环
燃气动力循环
制冷
获得并保持低于环境温度的操作
制冷循环
输入外功实现从低温环境吸热排向高温环境的循环
蒸汽动力循环
蒸汽压缩制冷循环
Carnot循环过程描述
T-S图表达
特征:透平机与水泵处于两相区操作,均易产生“浸湿”、“气蚀”而损坏设备。
蒸汽动力循环-Rankine循环过程分析
Rankine循环
锅炉
过热器
汽轮机
冷凝器
水泵
1
2
3
4
1
2
3
4
T
S
(b) T-S图
(a) 工作原理图
2’
图8-1 Rankine蒸汽动力循环装置
组成
循环过程
水泵消耗的压缩功量
工质从锅炉中吸收的热量
热效率
汽耗率
蒸汽动力装置中每输出1的净功所消耗的蒸汽量
提高Rankine循环热效率的途径
降低冷凝器温度
提高锅炉温度
平均吸热温度
1与1'点的压力高低?
等效Carnot循环的平均吸热温度 Tm