咨询电话
+86-0000-96888
联系我们
+86-0000-96888
邮箱:
admin@bz-cp.com
电话:
+86-0000-96888
传真:
+86-0000-96888
手机:
+86-0000-96888
地址:
北京市朝阳区沿江中路298号江湾商业中心26楼2602-2605
蒸汽制冷
乐享彩票第六章蒸汽动力循环及制冷循环ppt

  1.本站不包管该用户上传的文档完善性,不预览、不比对实质而直接下载发作的懊丧题目本站不予受理。

  第 六 章 蒸汽动力轮回与制冷轮回 系统从初态开首,通过一系列的中央形态后,又从头回到初态,此封锁的热力进程称为轮回。热机或制冷机需求联贯作事,其工质所通过的是轮回进程。 蒸汽动力轮回便是以水蒸汽为工质,将热能接二连三转换成呆板能的热力轮回。今世化的大型化工场,蒸汽动力轮回被用于为全厂提供动力、供热及供应工艺用的蒸汽。 制冷是得到并坚持低于境况温度的操作。制冷轮回便是破费能量而完毕热由低温传向高温的逆向轮回。习性上,制冷温度正在-100℃以上者称为普冷,低于-100℃者称为深冷。制冷广大行使于化工临盆中的低温反响、结晶涣散、气体液化以及糊口中的冰箱、空调、冷库等各个方面。 本章闭键先容这两类轮回的作事道理、轮回中工质形态的转变、能量转换的盘算推算以及对轮回进程举行热力学理解,不涉及设置的完全细节。 6.1 蒸汽动力轮回 6.2 撙节膨胀 与作外功的绝热膨胀 6.3 制冷轮回 6.4 深冷轮回 例 题 6-1 例 题 6-2 汽轮机作等熵膨胀所作的外面功WS 例 题 6-3 例 题 6-4 例 题 6-6 例 题 6-7 例 题 6-8 例 题 6-9 例 题 6-10 例 题 6-11 第六章 小结 此制冷轮回正在制冷剂的热力学本质图上默示如下 以R22为制冷剂的制冷安装,轮回的作事条目如下:冷凝温度为20℃,过冷度⊿t = 5℃,蒸发温度为-20℃,进入压缩机是干饱和蒸汽。试求此轮回的单元制冷量、每kg制冷剂的耗功量以及制冷系数,并与无过冷(其他作事条目类似)举行对比。 解: 例 题 6-9 从R22制冷剂的热力学本质图外查得: 每kg制冷剂所破费的功 制冷轮回中无过冷,单元制冷量 例 题 6-9 制冷系数 制冷轮回中冷凝液又过冷5℃,单元制冷量 END 每kg制冷剂破费的功量同无过冷情形 制冷系数 例 题 6-2 假如水蒸汽外上难以查得H4 值,水泵破费的功可盘算推算 水泵所破费的功为 每kg水蒸汽所作的净功 例 题 6-2 得轮回中蒸汽的质料流量 假如汽轮机作等熵膨胀,那轮回的外面热功用 得轮回的热功用 END 某蒸汽动力安装采用二次抽汽回热,已知进入汽轮机的过热蒸汽的参数,p1为140×105Pa,t1为560℃,第一次抽汽压力为20×105Pa,第二次抽汽压力1.5×105Pa,乏气压力为0.05×105Pa,试将此回热轮回正在左边T-S图示意的默示,并盘算推算二次抽汽回热轮回的 热功用与汽耗率。 解: 二次抽汽回热轮回正在左边T-S图上默示。 查水蒸汽外得各形态点的参数如下: 例 题 6-3 1点 a点 因Sa=S1 Sg,于是a点处于过热蒸汽形态。 当pa=20×105Pa,Sa=6.5941kJ/(kg?K)时,可内插求得 a’点( 20×105Pa 时的饱和液体) a’ a 1 例 题 6-3 b点 而Sb=S1 于是b点处于湿蒸汽形态,设湿蒸汽的干度为xb 解之 当pb时,查得 b b’点 时 时 2点 理解知2点处于湿蒸汽形态,设该湿蒸汽的干度为x2, b’ 2 例 题 6-3 例 题 6-3 解得 3点 a’’点 b’’点 3 a’’ b’’ 例 题 6-3 c点 例 题 6-3 第一次抽汽量α1盘算推算 遵循能量衡算 低压蒸汽 a 放热量=水 b’的吸热量 例 题 6-3 第二次抽汽量α2盘算推算 二次抽汽回热轮回的热功用 热功用 进步了 例 题 6-3 汽耗率 汽耗率添补是因为抽汽回热惹起,但只消抽汽量恰当,可做到利大于弊。 END 某化工场采用如下的蒸汽动力安装以同时供应动力和热能。睹下图。已知汽轮机入口的蒸汽参数为3.5MPa,435℃,冷凝器的压力为0.004MPa,中央抽汽压力p’为0.13MPa,进入透平机的蒸汽量为10kg/s,抽汽一局部进入加热器,将汽锅给水预热到抽汽压力p’下的饱和温度,其余供应给热用户,然后冷凝成饱和水返回汽锅轮回应用。已知该安装对热用户的供热量是50×106kJ/h。试求此蒸汽动力安装的热功用与能量诈骗系数。 1 7 2 3 解: 由水蒸汽外查得 例 题 6-4 于是形态2点处于湿蒸汽区。 求H2值:查得p2=0.004MPa时, 例 题 6-4 由 式,求得 例 题 6-4 对加热器举行能量衡算 以进入汽轮机的1kg蒸汽为盘算推算基准,设总抽汽率为а,其顶用于对热用户供热为аh,则进入加热器为а-аh。对热用户举行能量衡算,可求出аh值 即每kg蒸汽中有0.6276kg用于对热用户供热 汽锅提供的热量 汽轮机所做功 解得 例 题 6-4 例 题 6-4 蒸汽动力安装的能量诈骗系数 提供热用户的热量 END 蒸汽动力安装的热功用 压缩机出口的气氛形态为p1=9.12MPa(90atm),T1=300K,假如举行下列两种膨胀,膨胀到p2=0.203 MPa(2atm), (1)撙节膨胀; 试求两种膨胀后气体的温度、膨胀机的作功量及膨胀进程的耗损功,取境况温度为25℃。 (2)做外功的绝热膨胀,已知膨胀机的等熵功用η=0.8。 解: (1)撙节膨胀 查气氛的T-S 图,得 由H1的等焓线的等压线K(撙节膨胀后温度),S2=118.41J/(mol?K) 2 1 T2 例 题 6-6 图6-10 若膨胀进程是可逆的,从压缩机出口形态1作等熵线.88J/mol,T2S’=98K(可逆绝热膨胀后温度)。 例 题 6-6 图6-10 例 题 6-6 可逆绝热膨胀所做功 本质是弗成逆的绝热膨胀,膨胀前后压力类似时 解得 由H2与p2值正在气氛的T-S 图上查得 T2 2 1 S2 T2=133K(作外功绝热膨胀后的温度) S2=104.41J/mol.K 例 题 6-6 图6-10 膨胀机本质作功 (3)撙节膨胀进程的耗损功。 作外功绝热膨胀的耗损功 例 题 6-6 例 题 6-6 盘算推算结果对比如下: 为什么教材上,作外功绝热膨胀的耗损功盘算推算舛误? 形态转变区别! 5179 4317.7 -167 133 作外功绝热膨胀 9351.2 0 -20 280 撙节膨胀 耗损功/(J/mol) 做功量/(J/mol) ⊿ T T2/K 过 程 END 试求作事于两相区的逆向Carnot轮回的放热量、制冷量以及制冷系数。 解: 两相区的逆向Carnot轮回的示图谋,TH为高温物体的温度,TL为低温物体的温度。 因为逆向Carnot轮回是一可逆轮回,借助于T-S图,可得出 轮回的放热量 轮回的吸热量 例 题 6-7 逆向Carnot轮回的制冷系数 制冷剂竣工一次轮回后,自身又回到初始形态,即制冷剂的⊿H=0,⊿u=0,遵循热力学第必定律 END 某蒸汽压缩制冷安装,采用氨作制冷剂,制冷才智为105kJ/h,蒸发温度为-15℃,冷凝温度为30℃,设压缩机作可逆绝热压缩,试求: (1) 制冷剂每小时的轮回量; (2) 压缩机破费的功率及处分的蒸汽量; (3) 冷凝器的放热量; (4)撙节后制冷剂中蒸汽的含量; (5) 轮回的制冷系数; (6) 类似温度区间内,逆向Carnot轮回的制冷 系数。 形态点1:蒸发温度为-15 ℃ ,制冷剂为饱和蒸汽的焓值、熵值及比容。 1 1 解: (1)作出此轮回的p-H 图,T-S 图,由附录查出各形态点的焓值。 例 题 6-8 -15 ℃ 例 题 6-8 形态点2:由氨的饱和蒸汽压外查得冷凝温度30℃时相应的冷凝压力为1.17MPa,正在氨的p-H图上,寻得1点职位,沿定熵线MPa的定压线,图上直接查得(区别图、外上的数据最好不要混用!) 1 1 2 2 30℃ 1.17MPa 形态点4:从氨的饱和蒸汽压外或logp-H图查得30℃时饱和液体的焓值 形态点5: (2)盘算推算。制冷剂的轮回量 压缩机每小时处分的制冷剂蒸汽量 例 题 6-8 例 题 6-8 压缩机破费的功率 冷凝器的放热量 设撙节后制冷剂中蒸汽含量为x 由氨的热力学本质图或外查得-15℃时 例 题 6-8 轮回的制冷系数 类似温度区间内,乐享彩票逆向Carnot轮回的制冷系数 END 而H5 = 560.53kJ/kg,代入上式得撙节后制冷剂中蒸汽的含量。 6.3.4 炎天制冷 比方:冷暖空调制冷剂流向: 用换向阀来改革压缩机出口吻体流向。 冬天供暖 撙节 压缩机 室外换热器( 放热 ) 室内换热器( 吸热 ) 放热 吸热 6.3.4 工业临盆进程中行使热泵来接纳废热。目前,邦外里将热泵行使化工临盆有热泵蒸馏、热泵蒸发等。比方,石油气裂解深冷涣散中行使的热泵是将制冷编制和精馏相贯串。冷冻剂被压缩后,用于精馏塔内再沸器中举动加热介质,冷冻剂自身被冷凝,然后将此液态冷冻剂用泵送至塔顶蒸汽冷凝器蒸发,摄取热量,使塔顶蒸汽冷凝,冷冻剂蒸汽从头再去压缩轮回应用。 第 三 节 完 深冷轮回也称气体液化轮回,是用于低沸点的气体,如氮、氧、气氛、石油气、自然气等的液化。深冷轮回区别于上节叙述的制冷轮回。深冷轮回中,诈骗气体的撙节膨胀与做外功的绝热膨胀来得到低温与冷量,气体既起制冷剂效用而自身又被液化举动产物,于是是不闭合的逆向轮回。 本节以根本的深冷轮回(Linde轮回与Claude轮回)为例诠释深冷安装的作事道理以及根本盘算推算。 6.4 6.4.1 林德轮回 Linde 轮回是浅易的深冷轮回,1895年德邦工程师Linde最先行使此法液化气氛。 6.4.1 该轮回的流程与T-S图默示正在图6-15 。Linde轮回由压缩机I、冷却器II、换热器III、撙节阀IV与汽液涣散器V构成。 图6-15 常温T1、常压p1的气体(点1)进压缩机I众级压缩到p2,进入冷却器II被水冷却至常温T1(点2),上述进程正在T-S图上用等温线线高压气体进入换热器 III中被撙节至常压p1的未液化气体冷却到温度T3(点3),然后 6.4.1 经撙节阀IV撙节至常压p1进入汽液涣散器V,撙节后发作的液体(点0)自汽液涣散器导出举动液化产物,未液化气体(点5)进入换热器III预冷高压气体后返回压缩机,云云屡次轮回。 图6-15 深冷轮回的根本盘算推算闭键是液化量,制冷量与破费的压缩功。 (1) 气体的液化量 诈骗能量平均方程求得。取换热器、撙节阀、汽液涣散器为磋议的系统,设系统与境况无热量的相易,Q = 0,又无轴功输出WS = 0,粗心流体进、出系统的动能和位能的转变,则得系统的⊿H = 0。 以1kg 低压气体为基准,设液化量为x kg,返回未液化气体量为(1-x)kg。 6.4.1 式中H1、H2、H0分辩默示形态点1、2、0处的焓值,查该气体的热力学图外可得。 6.4.1 外面液化量 (6-26) (2)外面制冷量 默示理念的Linde轮回,正在不乱操作下,液化此 x kg 气体需取出的热量。 (6-27) (3) 压缩机破费的外面功WR 假如按理念气体的可逆等温压缩商讨,破费的外面功 6.4.1 以上理解的是理念Linde轮回,本质轮回中存正在很众弗成逆耗损。闭键有:压缩进程的弗成逆耗损;换热器中不齐备热相易耗损q2;深冷安装绝热不齐备,境况介质热量传给低温设置而惹起的冷量耗损q3。 (6-28) 同样取换热器、撙节阀、汽液涣散器为系统,通过能量平均可得 6.4.1 为了轻易压缩机本质破费的功量盘算推算,由(6-28)盘算推算外面功除以等温功用ηT,即 (6-29) 本质液化量 本质制冷量 (6-30) 例题6-10 (6-31) 6.4.2 Claude轮回 1902年法邦的Claude最先采用带有膨胀机的深冷轮回,因为膨胀机操作中不首肯气体含有液滴,别的低温操作中安装的润滑题目不易处置,为此,Claude轮回中膨胀机与撙节阀结合采用。 6.4.2 Claude轮回的流程示图谋与T-S图列于图6-16。此轮回由压缩机I、第一换热器II、第二换热器III、膨胀机IV、第三换热器V、撙节阀VI、气液涣散器VII构成。 图6-16 温度T1、压力p1的1kg气体(点1)进压缩机I、等温压缩至p2(点2),高压气体经换热器II举行等压冷却, 6.4.2 冷至形态点3后,分为两局部,个中一局部为(1-M)kg气体通过膨胀机IV绝热膨胀至p1(点4),对外作功, 4 3 2 1 图6-16 另一局部Mkg的高压气体不绝通过换热器III、V进一步等压冷却,冷至形态点6,进入撙节阀举行撙节膨胀,撙节后发作xkg液体(点9)自气液涣散器VII导出举动产物。未液化的(M-x)kg气体(点8)出换热器V后与来自膨胀机的低压气体汇合, 6.4.2 汇合后的(1-x)kg气体进换热器III、II冷却高压气体而自身被加热复兴到初态,再轮回应用。 8 9 6 图6-16 Claude轮回的液化量、制冷量及压缩机破费功的盘算推算如下。 取换热器II、III、V及汽液涣散器VII为系统举行能量平均可盘算推算液化量。 设系统中换热器不齐备热相易耗损为q2,系统中冷量耗损为q3。 6.4.2 清理上式得出液化量 (6-32) 制冷量 6.4.2 将式(6-33)与式(6-30)对比,Claude轮回的制冷量比Linde轮回添补了(1-M)(H3-H4)。 Claude轮回破费功等于压缩机破费功与膨胀功接纳功之差。若压缩机的等温压缩功用为ηT,膨胀机的呆板功用为ηm,则本质轮回的功耗为: (6-33) (6-34) 例题6-11 第23次课第六章已矣2009韩 第六章完 例 题 例题 6-1 例题 6-2 例题 6-3 例题 6-4 例题 6-6 例题 6-7 例题 6-8 例题 6-9 例题 6-10 例题 6-11 蒸汽动力安装按Rankine轮回作事,汽锅压力为40×105Pa,发作440℃过热蒸汽,汽轮机出口压力为0.04×105Pa,蒸汽流量为60吨/小时,试求: (1)过热蒸汽每小时从汽锅摄取的热量; (2)乏气的湿度以及每小时乏气正在冷凝器放出的热量; (3)汽轮机作出的外面功率与水泵破费的外面功率; (4)轮回的热功用。第六章完 (1)遵循给定的条目查出各点的参数(查水蒸汽外) 例 题 6-1 该轮回正在T-S图上默示睹左图 解: 1点(过热蒸汽) 2点(湿蒸汽) 1 2 2 设2点处干度为x 解之 例 题 6-1 5 4 3 3点(饱和液体) 4点(未饱和水) 5点(饱和液体) 例 题 6-1 例 题 6-1 (2)盘算推算 过热蒸汽每小时从汽锅摄取的热量 乏气正在冷凝器放出的热量 乏气的湿度为 例 题 6-1 汽轮机作出的外面功率 水泵破费的外面功率 例 题 6-1 轮回的外面热功用 END 或 某核动力轮回如图所示,汽锅从温度为320℃的核反响堆吸入热量Q1发作压力为7MPa、温度为360℃的过热蒸汽(点1),过热蒸汽经汽轮机膨胀做功后于0.008MPa压力排出(点2),乏气正在冷凝器中向境况温 度t0=20℃下举行定压放热变为饱和水(点3),然后经泵返回汽锅(点4)竣工轮回,已知汽轮机的额定功率为15×104kW,汽轮机作弗成逆的绝热膨胀,其等熵功用为0.75,而水泵可能为作可逆绝热压缩。 4 3 2 1 试求: (1)此动力轮回中蒸汽的质料流量; (2)汽轮机出口乏气的湿度; (3)轮回的热功用。 例 题 6-2 解: (1)作出此动力轮回的T-S图。(2)遵循给定的条目,查水蒸汽外确定相闭参数。 1点: 1 例 题 6-2 该动力轮回的T-S 图中,1~2进程默示汽轮机作等熵膨胀(即可逆绝热膨胀),膨胀后乏气的干度为x2,而1~2’进程默示汽轮机的本质膨胀进程(即弗成逆绝热膨胀),用等熵功用默示。 2 2点:湿蒸汽 例 题 6-2 正在此最先盘算推算汽轮机出口乏气的湿度,假定汽轮机作等熵膨胀时, 解之 则 1 2 例 题 6-2 遵循等熵功用ηS 的界说 例 题 6-2 汽轮机作本质膨胀进程1~2’ 所做的功 由于 于是 1 2’ 可遵循 p2和H2’可直接查水蒸汽外得S2’ 例 题 6-2 也可能通过盘算推算取得:设汽轮机作本质膨胀后乏气的干度为x2’ 解得 汽轮机出口乏气的湿度为 1-0.8573=0.1427 2’ 例 题 6-2 3点:取p为0.008MPa时饱和水 3 4点:由于水泵作可逆绝热压缩进程 由p4=7MPa,S4=0.5926kJ/(kg·K) 查得H4=181.09kJ/kg。 4 6.3.1 常用的制冷剂有氨、氟氯烃、二氧化碳、乙烷、乙烯等。需指出,已发明氟氯烃中的R11、R12、R113、R114、R115、 R22(CCl2F2)制冷剂对大气中臭氧层有重要的捣蛋效用。为了维护境况,遵循蒙特利尔议定书(1987年)的规则,旺盛邦度要正在2020年以前通盘裁汰“R22”制冷剂,广阔进展中邦度到2030年要通盘禁用。欧友邦家举动我邦空调出口的闭键市集之一,至2004年已悉数禁止“R22”制冷剂空调的进口。 6.3.1 例题6-8 6-9 所以拓荒、研制无污染的替换物已受到宇宙各邦的闭切与着重。 1992年尾,我邦绿色冰箱开首投放市集。目前,我邦冰箱,冰柜已一般采用绿色环保制冷剂R143a。 R410a举动一种新型环保制冷剂,由两种准共沸的混杂物而成,作事压力为平凡“R22”制冷剂的1.6倍驾驭,制冷(热)功用更高。 R410a因为不含氯元素,故不会捣蛋臭氧层,正在热量的摄取和开释进程中热相易功用更高、更节能,以此被誉为“无氟空调”。 R410a是目前为止邦际公认的用来替换“R22”制冷剂最符合的冷媒,并正在欧美、日本等邦度取得普及。2010.8 格兰仕空调 6.3.1 蒸发盘管 冷冻室 冷凝盘管 压缩机 毛细管 单级蒸汽压缩制冷 (2)众级压缩制冷 制冷轮回中,当冷凝温度给定,假如需求较低的蒸发温度,那么制冷剂的蒸发压力也相应低重,这要增大压缩机的压缩比,惹起压缩机功耗添补、排气温度进步等晦气情形,为了得到较低的制冷温度,提绝伦级压缩制冷轮回。图6-12所示为两级压缩制冷的示图谋和T-S图。 6.3.1 其作事轮回如下:形态1默示低压气缸吸入的饱和蒸汽,压缩至中央压力pm,排出的过热蒸汽被水冷器冷却到形态2’,再进入中央冷却器,放出热量抵达中央压力pm下的饱和温度;进入高压汽缸的蒸汽3是由以下几局部构成:由低压气缸来的蒸汽、由高压蒸发器发作的蒸汽、中央冷却器内制冷剂所蒸发的蒸汽,以及撙节阀Ⅰ发作的蒸汽。 6.3.1 3 3 图6-12 混杂蒸汽进入高压气缸被压缩到形态4,进入冷凝器被冷凝成液态5,经撙节阀Ⅰ膨胀至湿蒸汽6进入中央冷却器;中央冷却器中液体一局部进入高压蒸发器制冷,另一局部液态制冷剂7经撙节阀Ⅱ膨胀至湿蒸汽8进入低压蒸发器制冷,由此发作低压蒸汽,竣工一次轮回。 图6-12 6.3.1 众级压缩往往与众级膨胀相贯串,于是可供应众种区别温度下的制冷量,正适合化工临盆中需求各式温度下的冷量。可能将物料逐级冷却,低重传热进程的弗成逆水准。同时带有中央冷却的众级压缩可低重能耗。 6.3.1 比方,乙烯厂对烃类混杂物的提纯与涣散需求正在区别的温度下举行,采用丙烯作制冷剂的三级压缩制冷可供应3℃、-24℃、-40℃级的冷量,如用乙烯作制冷剂的三级压缩制冷则可供应-55℃、-75℃、 -101.4℃级的冷量。 (3)复叠式制冷 采用简单制冷剂的众级压缩制冷将受到蒸发压力过低以及制冷剂固结温度的节制,比方氨的固结点为-77.7℃。为了能得到更低的制冷温度,工程上常采用复叠式制冷。 6.3.1 复叠式制冷的特征是采用两种以上的制冷剂各自组成独立的单级蒸汽压缩制冷,低温级制冷轮回中蒸发器与更低温度级制冷轮回的冷凝器组合正在一齐,称为蒸发冷凝器,通过蒸发冷凝器完毕众个单级蒸汽压缩制冷的串联操作。图6-13默示双级复叠式制冷轮回示图谋、T-S图。 6.3.1 图中1-2-3-4为低温级制冷轮回,5-6-7-8为更低温度级制冷轮回。1-2-3-4制冷轮回中的蒸发器又是5-6-7-8制冷轮回中的冷凝器,即蒸发冷凝器。效用是诈骗低温级制冷轮回中制冷剂的蒸发供冷来冷凝更低温度级制冷轮回中压缩机排汽。复叠式制冷中只要5-6-7-8制冷轮回中的蒸发器才供应冷量。 6.3.1 图6-13 石油裂解气的深冷涣散中广大采用氨-乙烯复叠式制冷的工艺流程。它是以氨举动低温级制冷中的制冷剂,更低温度级制冷剂为乙烯,撙节膨胀后的乙烯正在蒸发器中可供应-100℃的低温冷量。 图6-13 氨为制冷剂 乙烯为制冷剂 6.3.1 6.3.2 摄取式制冷 摄取式制冷是破费热能而完毕制冷主意。选用的工质是混杂溶液,如氨水溶液、水溴化锂溶液等。个中挥发性大,沸点低的组分是制冷剂,挥发性小,沸点高的组分是摄取剂。氨水溶液中氨是制冷剂、水是摄取剂,水溴化锂溶液中水是制冷剂、溴化锂是摄取剂。 图6-14默示摄取式制冷安装的示图谋。图中虚线掩盖局部是由摄取器、解吸器、溶液泵、换热器所构成,它替换了蒸汽压缩制冷安装中的压缩机。除此以外,其他的构成局部与蒸汽压缩制冷是类似的。 6.3.2 工质的轮回如下:从蒸发器出来的氨蒸气进入摄取器,正在摄取器中被稀氨水摄取(摄取器用冷却水冷却,保持低温,有利于摄取), 6.3.2 摄取器出来的浓氨水息争吸器来的稀氨水正在换热器举行热相易(热量饱满诈骗), 降温后的稀氨水进入摄取器以摄取氨,进步了温度的浓氨水进入解吸器; 图6-14 因为解吸器处于较高压力,摄取器出来的浓氨水轮回到解吸器务必用泵输送,浓氨水正在解吸器中被外部热源 6.3.2 (加热介质可诈骗蒸汽或其它废热)加热蒸出氨蒸气,氨蒸气进入冷凝器冷凝成液氨,然后经撙节膨胀,以汽液混杂物的形态进入蒸发器蒸发吸热,云云竣工一次制冷轮回。 图6-14 摄取式制冷中,诈骗制冷剂正在低温下被摄取剂摄取以及较高温度下从摄取剂中解吸的进程来替代蒸汽压缩制冷中的压缩进程,即破费热能替代破费呆板能完毕制冷的主意。解吸器的压力由冷凝温度决议(取决于冷却水的温度),摄取器的压力由蒸发器中制冷剂的蒸发温度决议。遵循解吸器和摄取器所给定的温度,压力条目,从氨水的蒸气压-浓度的数据(氨水溶液焓浓图)确定氨水溶液的浓度。摄取式制冷安装中通过溶液泵及撙节阀的安排,使解吸器中氨水的浓度坚持稳固。 6.3.2 6.3.2 摄取式制冷安装的身手经济目标用热能诈骗系数 默示: (6-24) 摄取式制冷的好处: 1、对所用热源的请求不高,可诈骗低品位的热能以及工业临盆中的余热或废热;(节能式制冷) 2、安装中无高贵的压缩机,设置本钱低廉。其谬误是热能诈骗系数低(约为0.3~0.5),安装体积大。 Q0为摄取式制冷的制冷量;Q为热源提供的热量。 以水、溴化锂溶液为工质的摄取式制冷(水举动制冷剂),制冷温度不行低于摄氏零度,普通用于大型的空调编制或供应临盆工艺用的低温冷却水。近年来拓荒太阳能的诈骗,摄取式制冷中也可诈骗太阳的辐射举动解吸器的热源,于是,炎天可诈骗炎热的太阳来培养寒冷的作事境况。目前,我邦已临盆出太阳能空调器。 6.3.2 如:宏伟核心空调,为大型筑立供暖、供冷 江苏江阴双良集团溴化锂制冷机 6.3.3 蒸汽喷射制冷轮回 蒸汽喷射制冷和摄取制冷雷同,都是直接诈骗热能来制冷。它诈骗热能发作必定压力的蒸汽,再用蒸汽喷射器将蒸汽的静压能转动为蒸汽的动能,使制冷剂从轮回编制低压局部压缩至高压局部。此处喷射器起着相仿蒸汽压缩制冷轮回中压缩机的效用,而制冷的能量由来于热能。 蒸汽喷射制冷轮回普通是用水作制冷剂,用水蒸汽作制冷轮回的工质。设备绿色低碳撙节型社会,为大型筑立、糊口小区会集制冷、供暖。 6.3.3 6.3.3 蒸汽喷射制冷轮回获得的制冷成果,闭键是正在低压(真空)条目下,借一局部水绝热蒸发使剩下的那局部水失热而被冷却。 水正在区别压力下有区别的沸点。只消成立一个压力很低的真空容器(蒸发器或闪蒸器),将温度高于器内沸点温度的水送入真空容器,水就开首欢喜。如真空容器外无热量提供,水汽化所需求的热量,只可从未汽化的水中攫取,从而使未汽化的水落空热量,低重温度,抵达制冷的主意。 6.3.3 蒸汽喷射器抽真空的道理,闭键是诈骗必定压力下的蒸汽通过一个喇叭形喷嘴(日常叫拉伐尔喷嘴),体积急迅膨胀,正在喷嘴出口处发作高速气流而酿成真空。因为高速气流的引射效用,使与蒸汽喷射器毗邻的容器内酿成挨近喷嘴出口处的真空。这便是诈骗蒸汽的静压能转动为蒸汽的动能来酿成真空,抵达抽气的主意。 正在容器中酿成真空的门径许众,比方采用呆板真空泵,可能酿成较高的真空度。但水正在低压下蒸发时,水蒸汽的比容很大,应用呆板真空泵制冷,真空泵就十分广大。假如采用蒸汽喷射器抽真空,它不仅可能酿成很高的真空度,况且抽气才智也很大。 6.3.3 由汽锅1或废热供应热量发作低压蒸汽,进入喷射器,正在拉伐尔喷嘴2中绝热膨胀,得到很高的汽流速率(1000m/s)和很高的线中的水(制冷剂)正在低压下蒸发(如蒸发温度为278K,相应的压力为P0=965Pa),并从水中摄取热量Q0(冷冻量),使水的温度低重,以得到低温T2。 蒸汽喷射制冷的根本作事轮回如图: 补图 6.3.3 蒸发器中发作的冷蒸汽被引进吸入室3后,与作事蒸汽一齐进入扩压器4,正在扩压器中因为速率低落,压力上升,然落伍入冷凝器5冷凝。冷凝后的水分为两道,一块通过撙节阀7减压后流入蒸发器8,以填充蒸发掉的水分量,大局部则通过水泵6送回汽锅内加热,以发作作事蒸汽。 补图 6.3.2 莱钢用户-低压蒸汽喷射制冷站(2009年) 宣钢用户-低压蒸汽喷射制冷站(2009年投产) 6.3.3 蒸汽喷射制冷的特征: 1轮回中没有压缩机,没有噪音,油污染,维修便当; 2应用低压蒸汽举动作事介质,境况友谊,可能诈骗废热制冷,属于节能型制冷,近年来取得广大行使; 3 可能应用低压蒸汽,冬天供暖,炎天制冷; 4 制冷温过活常正在 0 ℃以上,只可制冷,不行制冰。 第21 次课已矣2010 6.3.4 热泵及其行使 化工临盆中排放的低温废气,废水中含有大宗的余热,只是它们的温度偏低,难以直接诈骗。能否将这种余热,以至自然境况介质(如气氛,海水、地热等)中蕴涵的能量给以诈骗呢?遵循热力学第二定律,热量由低温区传向高温区务必付出价值。 热泵是破费呆板功,竣工热量从低温区传向高温区并保持高于境况温度的设置。热泵的作事道理,轮回进程类同制冷安装。所区别的是作事主意与操作的温度限制区别。 6.3.4 6.3.4 高温 境况 低温 境况 制冷与热泵示图谋 (a)冰箱 (b)热泵 高温 房间 低温 冷冻室 6.3.4 热泵轮回 制冷轮回 T T0 S 2’ 3’ 1 4 2 3 Q0 Q 1 4 插图 制冷安装的作事主意是制冷,操作的温度限制是境况温度与低于境况温度的制冷空间温度。 热泵的作事主意是供热,即从自然境况或低温余热中摄取热量并将它传送到需求的高温空间中。操作的温度限制是境况温度与高于境况温度的供热空间温度。热泵的供热量恰是从低温区摄取的热量与破费的呆板功之和,从而有用地诈骗了低品位的热能。 与燃料燃烧,电炉取暖比拟,热泵是节能型供暖体例。 6.3.4 热泵轮回的职能目标用热泵供热系数εHP 默示,即破费单元功量所取得的供热量。 6.3.4 (6-25) 式中,Q为热泵的供热量,kJ/kg;WS为热泵破费的功量,kJ/kg 6.3.4 热泵的供热系数εHP 对比大,既使是本质的轮回,日常亦为6~7。即每破费一份功,可得6~7份热。于是,热泵所供应的热量中,只要一份由呆板功转化而来,其余绝大局部来自境况。 商讨到火力发电厂的热功用日常只要30%以下,则εHP 最少应大于4才有适用价钱,不然达不到撙节一次能源的主意。 颠末合理的策画,用户可应用统一安装正在夏令举动制冷机用于空调,冬季举动热泵用于供热。 第 一 节 完 6.2.1 撙节膨胀 高压流体流经管道中一撙节元件(如撙节阀、孔板、毛细管等),急迅膨胀到低压的进程称撙节膨胀。 因撙节进程举行很疾,高压流体与外界的热相易可看做绝热Q=0,该进程过错外作功,WS=0,撙节前后流体的位差与速率转变可粗心不计,⊿Z=0,⊿u=0,由不乱滚动的能量平均方程得⊿H=0,即撙节前后流体的焓值稳固,这是撙节膨胀的特征。 6.2.1 因为撙节时存正在摩擦阻力损耗,所以撙节是弗成逆进程,撙节后流体的熵值必添补。 流体举行撙节膨胀时,因为压力转变而惹起的温度转变称为撙节效应或Joule-Thomson效应。撙节膨胀中温度随压力的转变率称微分撙节效应系数或Joule-Thomson效应系数。即 6.2.1 (6-12) Joule (1818 - 1889) 6.2.1 诈骗热力学干系式 6.2.1 (6-13) 理解式(6-13),由于⊿p 0,Cp?0,于是: 撙节后温度低重(冷效应); 6.2.1 撙节后温度升高(热效应)。 撙节后温度稳固(零效应); 对理念气体, ,代入(6-13),得μJ=0,即理念气体撙节后温度稳固。 假如给定本质气体的形态方程,清理求得 ,代入(6-13)式,可近似求得μJ 值。 6.2.1 看待本质气体,μJ值可为正值、负值或零。 μJ =0的点称为转化点,转化点的温度称为转化温度,转化点的压力称为转化压力。由图6-9可知,一个转化压力对应有两个转化温度。转化弧线,转化弧线。诈骗转化弧线可能确定撙节膨胀后得到低温的操作条目。 μJ 0 μJ 0 μJ 0 μJ 0 图6-9 第19 次课已矣2010 6.2.1 大无数气体的转化温度较高,正在室温及压力不太高的条目下撙节可发作冷效应。其最高转化温度可用下式盘算推算: 少数气体如氦、氢等的最高转化温度低于室温,欲使其撙节后发作冷效应,务必正在撙节进展行饱满的预冷。 6.2.1 工程上,积分撙节效应ΔTH值直接诈骗热力学图求得最为轻易, 睹图6-10。正在T-S图上,遵循撙节前形态(p1、T1 )确定初态点1,由点1作等焓线 1 图6-10 6.2.2 作外功的绝热膨胀 气体从高压向低压作绝热膨胀时,若通过膨胀机来完毕,则可对外作功,假如进程是可逆的,称为等熵膨胀。此进程的特征是膨胀前后熵值稳固,对外作功膨胀后气体温度必低重。 等熵膨胀时,压力的轻细转变所惹起的温度转变称微分等熵膨胀效应系数,以μS默示。 6.2.2 (6-15) 6.2.2 (6-16) 诈骗热力学干系式 6.2.2 上式可知,对任何气体, ,T 0, Cp0 ,于是μS必为正值。这注解:“气体举行等熵膨胀时,对外做功,膨胀后气体的温度老是低落,发作冷效应”。 气体等熵膨胀时,压力转变为一有限值,所惹起的温度转变称积分等熵膨胀效应⊿TS 6.2.2 门径是给定形态点1(p1、T1),由1点作垂线 工程上,积分等熵膨胀效应⊿TS 也可诈骗T-S 图直接查得 本质上,气体做外功的绝热进程老是存正在摩擦、显露、冷损等,于是是熵增大的弗成逆进程。 图6-10 6.2.2 撙节膨胀与做外功的绝热膨胀的对比 如下。 (1) 降温水准:类似初态下,做外功的绝热膨胀比撙节膨胀大,且还可接纳功。 (2) 降温条目:撙节膨胀是有条目的,对少数气体如H2 ,He 等,务必预冷到必定的低温举行撙节,材干得到冷效应。做外功的绝热膨胀后气体的温度老是低落。 (3) 设置与操作:撙节膨胀采用撙节阀,组织浅易、操作便当,可用于汽、液两相区的作事,以至可直接用于液体的撙节;而膨胀机组织丰富、投资大,不行用于发作液滴的园地。 6.2.2 两种膨胀因为各具有优、谬误,工程中行使均广大。普通撙节膨胀行使于普冷轮回与小型的深冷设置,做外功的绝热膨胀闭键用于大、中型的气体液化工艺,因为膨胀机不对用有液体存正在的园地,工程上常将两种膨胀贯串并用。 例题6-6 第二节完 热力学第二定律指出,热不行自觉地由低温物体传向高温物体。要使这非自觉进程成为或者,务必破费能量。制冷轮回便是破费外功或热能而完毕热由低温传向高温的逆向轮回。破费外功的制冷轮回,如气氛压缩制冷、蒸汽压缩制冷。破费热能的制冷轮回,如摄取式制冷、蒸汽喷射制冷。目前行使最广大的是蒸汽压缩制冷与摄取式制冷。 6.3 6.3.1 蒸汽压缩制冷 (1)单级蒸汽压缩制冷 单级蒸汽压缩制冷是由压缩机、冷凝器、撙节阀、蒸发器构成。图6-11默示单级蒸汽压缩制冷轮回的示图谋、T-S图、p-H图。 6.3.1 蒸汽压缩制冷中的蒸发器置于低温空间。轮回中,采用低沸点物质举动制冷剂,诈骗制冷剂正在蒸发器内等温等压汽化吸热(即低温吸热)及正在冷凝器内等压冷却、冷凝放热(即高温放热)的相变本质, 6.3.1 完毕高温放热、低温吸热的进程。因为汽化潜热较大,制冷成果完美。 图6-11 6.3.1 轮回由下列进程构成。 1 1~2为可逆绝热压缩进程。 制冷剂正在蒸发器中摄取的热量,要正在较高的压力(冷凝温度)下排放,务必采用压缩机进步制冷剂的压力。制冷剂进入压缩机是饱和蒸汽或过热蒸汽(因湿蒸汽中液滴易损坏压缩机的部件)。可逆绝热压缩进程正在T-S图、p-H图上以等熵线进程为等压冷却、冷凝进程。 压缩后过热蒸汽2正在冷凝器中冷却、冷凝,将热量传向边际境况,制冷剂自身冷凝为饱和液体4。 6.3.1 图6-11 3 4~5进程为撙节膨胀进程。 撙节阀是低重并调局限冷剂的压力,制冷剂(饱和液体4)经撙节膨胀降温降压,因为撙节膨胀是等焓进程,即H4=H5,撙节后的制冷剂为湿蒸汽形态5。 6.3.1 图6-11 4 5~1进程为等压等温蒸发进程。 湿蒸汽5正在蒸发器中汽化吸热,使低温空间得到并保持低温温度。制冷剂自身由湿蒸汽5变为饱和蒸汽1,再进入压缩机,从而竣工一次轮回。 6.3.1 图6-11 6.3 高温 境况 低温 冷室 蒸发器 冷凝器 高温 境况 低温 冷室 蒸发器 冷凝器 等温线 等熵线 蒸汽压缩制冷轮回的根本盘算推算。 1 单元制冷量q0 q0界说为正在给定的制冷操作条目下,单元质料的制冷剂正在一次轮回中所得到的冷量。对蒸发器,行使不乱滚动进程的能量平均方程,粗心滚动中流体的位能,动能转变、无轴功输出,得出 6.3.1 (6-18) 制冷安装的制冷才智Q0 Q0界说为正在给定的制冷操作条目下,制冷剂每小时从低温空间摄取的热量kJ/h。 2 制冷剂每小时的轮回量 6.3.1 (6-19) 3 冷凝器的放热量 (6-20) 4 压缩机破费的功(单元质料制冷剂)。 压缩机破费的功率 (6-21) (6-22) 5 制冷系数 6.3.1 评议蒸汽压缩制冷轮回的身手经济目标用制冷系数ε默示。ε界说为制冷安装供应的单元制冷量与压缩单元质料制冷剂所破费的功量之比。 (6-23) 6.3.1 工程上,为了进步制冷系数,常采用过冷手腕,即处于形态4的饱和液体正在给定的冷凝压力下再度冷却为未饱和液体4’,未饱和液体仍经撙节膨胀,正在此T-S图或p-H图上默示为12344’5’1轮回, 例题6-7 与未过冷的12341轮回对比,单元质料制冷剂的耗功量类似,但单元制冷量添补即H1-H’5 H1-H5,添补的制冷量相当于图6-1中的暗影面积。于是,制冷系数增大。 第20 次课已矣2010 理解例 6-7 的结果得出 6.3.1 制冷轮回中,高温物体的放热量大于低温物体的吸热量。两者之差等于压缩破费的能量所转换的热量。(不行诈骗冰箱开着门来低重室内温度) 正在类似温度区间作事的制冷轮回,制冷系数以逆向Carnot轮回为最大。 举行制冷盘算推算时,应先确定:制冷剂及制冷轮回的作事参数(蒸发温度、冷凝温度,如有过冷,应告之过冷温度)。蒸发温度取决于被冷系统的温度,冷凝温度决议于冷却介质(大气或冷却水等)的温度,同时商讨须要的传热温差。 诈骗制冷剂的压焓图(ln p-H图)来理解、盘算推算制冷轮回最为便当。由于蒸发及冷凝进程均是等压进程,正在ln p-H图上用秤谌直线默示,撙节膨胀是等焓进程,用笔直线及功耗量WS可用相应的秤谌隔断(焓差)来默示,十分直观。 由给定的作事参数,可正在制冷剂的热力学图、外上寻得相应的形态点,查得或盘算推算各形态点的焓值,而子女入相应的盘算推算公式。 p H 6.3.1 6.3.1 1 大气压力下沸点低。低沸点不单能得到低的制冷温度,况且正在必定的制冷温度下,使蒸发压力高于大气压力,防范气氛进入制冷安装。 2 常温下的冷凝压力应尽量低,以低重对冷凝器的耐压与密封的请求。 3 汽化潜热大,减小制冷剂的轮回量,缩小压缩机的尺寸。 4 具有较高的临界温度与较低的固结温度,使大局部的放热进程正在两相区内举行。 5 具有化学不乱性、不易燃、不剖释、无侵蚀性。 制冷剂的挑选具备以下请求 例题 * 上一实质 下一实质 回主目次 §6.1 蒸汽动力轮回 §6.2 撙节膨胀与作外功的绝热膨胀 §6.3 制冷轮回 §6.4 深冷轮回 6 6 6 6 6.1.1 Rankine轮回及其热功用 Rankine轮回是最浅易的蒸汽动力轮回。由汽锅、过热器、汽轮机、冷凝器和水泵构成。该安装的示图谋及轮回的T-S 图、H-S 图默示于图6-1的(a)(b)(c)。 6.1.1 (a) (b) (c) 低压饱和水3经水泵升压成压缩水4又进入汽锅,工质水正在蒸汽动力安装中竣工一次封锁轮回。 6.1.1 进汽锅的压缩水4正在汽锅中等压吸热变为高温高压的过热蒸汽1, 进入汽轮机作绝热膨胀,饱动叶轮输出轴功,汽轮机出口蒸汽是处于低压下的湿蒸汽2(工程上也称乏气), 然落伍入冷凝器等压冷凝成饱和水3,冷凝放出的热量被冷却水冷却, (a) Rankine轮回中各个进程司理念化(即粗心工质的滚动阻力与散热、动、位能转变)行使不乱滚动进程的能量平均方程理解如下。 6.1.1 (6-1) 1~2进程:汽轮机中工质作等熵膨胀(即可逆绝热膨胀),对外作功量 图6-1 6.1.1 2~3进程:湿蒸汽正在冷凝器中等压等温冷凝,工质冷凝的放热量 (6-2) 图6-1 6.1.1 3~4进程:饱和水正在水泵中作可逆绝热压缩,水泵破费的压缩功 因为水的弗成压缩性,压缩进程中水的容积转变很小,破费的压缩功亦可按下式盘算推算 (6-3a) (6-3b) 图6-1 4~1进程:汽锅中水等压升温和等压汽化,工质正在汽锅中的吸热量 6.1.1 (6-4) 图6-1 蒸汽动力轮回中,水泵的耗功远小于汽轮机的做功量(WpWS),水泵的耗功常粗心不计,即Wp =0,则 6.1.1 评议蒸汽动力轮回的经济目标是热功用与汽耗率。 热功用是汽锅所提供的热量中转化为净功的分率,用符号η默示 (6-5a) (6-5b) 以上公式举行盘算推算时,所需各形态点的焓值查阅水蒸汽外(睹附录)或水蒸汽的焓熵图。完全确定的门径如下: 6.1.1 明晰,热功用越高,汽耗率越低,注解轮回越完美。 (6-6) 汽耗率是蒸汽动力安装中,输出1kW· h的净功所破费的蒸汽量。用SSC(Specific steam consumption)默示 6.1.1 形态点1,遵循 p1、t1值可查得H1、S1值; 形态点2,遵循 p2,而S2=S1,可得H2、t2; 形态点3,遵循 p3= p2,等压线;由p4、S4值可确定H4、S4值。 4 (b) 本质上,工质滚动中因为存正在摩擦、涡流、散热等身分,汽轮机及水泵不或者作等熵膨胀及等熵压缩,水泵破费的功量对汽轮机的作功量比拟而言很小,可粗心弗成逆的影响,但对汽轮机需商讨膨胀进程的弗成逆性。工程上,普通用等熵功用ηS 来默示。 6.1.1 等熵功用ηS 的界说:“对膨胀作功进程,始、终态压力类似时,弗成逆绝热进程的做功量与可逆绝热进程的做功量之比”。 6.1.1 本质的Rankine轮回正在T-S 图及H-S 图,如图6-1(b)、(c)中的12’341所示。那1-2’ 进程中工质的做功量 (b) (c) 等熵功用 6.1.1 本质的Rankine轮回的热功用 (6-7) (6-8) 例题6-1 6-2 理解Rankine轮回可知:假如给定汽轮机的进口蒸汽温度、压力以及汽轮机出口蒸汽的压力,那Rankine轮回的热功用根本上也就确定了。可睹,改革蒸汽的参数可进步轮回的热功用。 下面分辩计划蒸汽参数对Rankine轮回热功用的影响。 6.1.1 6.1.1 (1) 进步汽轮机的进汽温度及进汽压力 假定汽轮机的出口蒸汽压力及进汽压力稳固,将进汽的温度从T1进步到T’1 低重了出口蒸汽的湿度(干度进步)x2x’2。改良了汽轮机的操作条目 图6-2 进步了轮回的均匀吸热温度,减小了与高温燃气的温差,低重传热进程的弗成逆水准,也就进步了轮回热功用。 第18 次课已矣2010 6.1.1 p1 简单进步进汽压力,汽轮机出口蒸汽的湿度也随之添补(睹图6-3中由x2至x’2) x’2 x2,这晦气汽轮机的操作。 假定汽轮机出口蒸汽压力及进汽温度稳固,将进汽压力由p1进步到p’1, 也能进步轮回的均匀吸热温度,有利于进步轮回热功用, 6.1.1 然而,进步汽轮机的进汽温度可低重汽轮机出口蒸汽湿度。于是,为了进步轮回的热功用,汽轮机的进汽温度和进汽压力日常是同时进步的,今世蒸汽动力安装采用的进汽温度,压力正在往高参数偏向进展。 6.1.1 p2 P2’ (2) 低重汽轮机出口蒸汽的压力 假定汽轮机进口蒸汽的温度、压力均稳固,低重出口蒸汽的压力,结果使轮回的均匀放热温度低落,而均匀吸热温度低重很少。 p2 图6-4 可是汽轮机出口蒸汽压力的低重受自然冷源(冷却水或大气)温度的节制,而不行自便的低重。其它,跟着出口蒸汽压力的低重,出口蒸汽的湿度也增大,日常汽轮机出口压力不低于0.004MPa(对应的冷凝温度为28.96℃)。 6.1.1 因为素来耗损于冷凝器中的一局部热量(面积22’3’32)造成有效功,所以进步了轮回的热功用。 x2’ x2 图6-4 6.1.2 Rankine 轮回的改良 上节理解结果注解:进步汽轮机的进汽压力、或进步温度可能进步轮回的热功用,但蒸汽参数的改革又受到汽轮机质料及设置操作的节制。于是,对Rankine轮回的改良,闭键商讨对轮回中吸热进程的改良以进步轮回的均匀吸热温度。为此提出蒸汽的再热轮回、回热轮回以及提供动力与热能相贯串的热电轮回。下面闭键先容回热轮回与热电轮回。 6.1.2 Rankine轮回热功用不高的缘故是提供汽锅的水温低,这不单低重了蒸汽等压加热进程的均匀吸热温度,况且也添补了汽锅内高温烟气和供水之间温差传热所惹起的弗成逆耗损。采用回热手腕可有用处置这题目。所谓回热是诈骗汽轮机中局部蒸汽来加热汽锅供水,使压缩水的低温预热阶段正在汽锅外的回热器中举行,从而进步轮回的均匀吸热温度。今世化蒸汽动力安装一般采用抽气回热轮回。图6-5默示回热轮回的安装示图谋与T-S图。 6.1.2 (1)???? 回热轮回 回热轮回的流程:高压水6进入汽锅a被加热为过热蒸汽1,然落伍入汽轮机膨胀做功,膨胀到p2’时,抽出局部蒸汽引入到回热器e ,其余的过热蒸汽不绝由形态2’ 膨胀到形态2, 6.1.2 再经冷凝器c 冷凝到饱和水3,此饱和水用水泵d送入回热器e ,正在回热器中与从汽轮机抽出的局部蒸汽混杂举行能量相易,使水温进步抵达形态5,尔后用水泵f 送入汽锅轮回应用。 e 图6-5 2’ 6.1.2 2’ 4 5 回热轮回中抽气系数的盘算推算可能通过对回热器的能量理解求得。假定进入汽轮机的蒸汽量为1kg,汽轮机的抽胸襟为αkg(不商讨散热耗损),则可得 图6-5 回热蒸汽的放热量=水的吸热量 因为抽汽回热使水温从T4升到T5 解得 6.1.2 回热轮回的热功用 (6-9) (6-10) 式(6-9)、式(6-10)中各形态点的焓值可遵循给定的条目查水蒸汽外而得。 例题6-3 6.1.2 (2) 热电轮回 化工临盆中,不单需求动力,还需求区别品位的热量以餍足工艺条目的需求。于是,既供应动力又提供热量的热电轮回更合用于化工临盆的特征。 热电轮回有背压式汽轮机结合供电供热 与抽汽式汽轮机结合供电供热两种局面。 背压式汽轮机是排汽压力大于大气压力,排气的参数遵循用户的需求来确定。此轮回的示图谋与T-S图睹图6-6所示。 此轮回相仿于朗肯轮回,所区别的是诈骗汽轮机排汽中冷凝放热量直接供热,于是背压式汽轮机的排汽压力与供热温度相适当。 热电轮回的功用普通同时用热功用与能量诈骗系数来评议。用ξ 默示 6.1.2 (6-11) 式中η为轮回的热功用;qL为轮回中供应的热量;qH为轮回中输入的总热量。 图6-6 背压式汽轮机结合供电供热的热电轮回中提供动力与供热量是彼此束缚,不行孤独安排。为了制服这一谬误,可采用抽气式汽轮机的热电轮回。图6-7默示此轮回的示图谋与T-S 图。 6.1.2 图6-7 此轮回的T-S 图与回热轮回很是相仿,因为担任中央的抽胸襟以同时餍足供电与供热两方面,于是大型化工场大家采用抽汽式汽轮机的热电轮回。 6.1.2 例题6-4 图6-7 例题 * 上一实质 下一实质 回主目次