第十一章蒸汽动力循环

第十一章蒸汽动力循环 • 第一节水蒸汽作为工质的卡诺循环 • 第二节基本蒸汽动力装置理想循环 • —朗肯循环 • 第三节其他蒸汽动力循环简介

基本要求： 1。熟练掌握朗肯循环的工作过程和原理 2。熟练掌握影响朗肯循环热效率的因素、有关热效率的计算和和分析及p-v图和T-s图 3。了解其他蒸汽动力循环

第一节水蒸汽作为工质的卡诺循环 1.汽水混合物压缩过程c-5难以实现。 2.循环局限于饱和区，上限温度受限于临界温度，效率不高。 3.膨胀末期水分过多，不利于动力机。

第二节 基本蒸汽动力装置的理想循环——朗肯循环一、朗肯循环及其工作过程 1. 工作过程

p T 1 6 4 5 5 6 1 4 2 3 2 3 s v 4—5—6：锅炉中定压加热 6—1：过热器中定压加热 2. 朗肯循环的p-v图和T-s图 1—2：汽轮机中绝热膨胀 2—3：冷凝器中定压冷凝 3—4：给水泵中绝热压缩

p 4 5 6 1 3 2 T v a b 1 6 5 4 2 3 s s 二、朗肯循环的热效率、汽耗率 1. 热效率每千克新蒸汽在锅炉和过热器中吸收的热量为 =面积4561ba4 每千克废汽在冷凝器中向冷却水放出的热量为 =面积23ab2

p 4 5 6 1 d c 3 2 T v a b 1 循环净热量为 6 5 4 2 3 循环净功为 s 每千克蒸汽在汽轮机中作功为 =面积12cd1 =面积34dc3 每千克蒸汽在水泵中耗功为

q=w 循环的热效率为略去水泵消耗比轴功， T 1 蒸汽动力装置的热效率为 6 5 4 2 3 s h3=h2’

p1 1 t1 h p2 X=1 2 s 例11-1某远洋船的汽轮机按朗肯循环用过热蒸汽工作，蒸汽的初始参数为： p1=5Mpa，t1=440℃，冷凝器中的蒸汽压力p2=0.005Mpa，试求循环热效率。解根据p1=5Mpa，t=440℃，由水蒸气h-s图（附图1）中找到点1，查得h1=3293.2kJ/kg。 h2=2069.2kJ/kg p2=0.005Mpa查饱和水蒸气表得 h2′=137.77 kJ/kg

１kg蒸汽在一个循环中所作的功为 2. 汽耗率汽耗率也是衡量蒸汽动力装置工作好坏的重要经济指标之一。汽耗率ｄ表示每产生1千瓦小时的功(等于3600kJ）需要消耗多少kg的蒸汽。汽耗率ｄ随热效率ηt的提高而降低

T 1’ 1 6 5 4 2’ 2 3 s 三、蒸汽参数对朗肯循环热效率的影响初温、初压和终压 1.初温t1对热效率的影响 t1  t  提高初温还能提高绝热膨胀终点的干度。

T 1’ 1 5’ 6’ 6 5 4 2’ 2 3 s 2.初压ｐ1对热效率的影响 p1  t  提高初压将使绝热膨胀终点的干度下降。因为提高初温能提高废汽的干度,所以提高初压和提高初温应同步进行。

T 1 6 5 4 2 4’ 3 3’ 2’ s 3.终压p2对热效率的影响 p2  t  终压p2(t2对应的饱和压力)的降低受到环境温度的限制。对于汽轮机动力装置,终压的范围为ｐ2＝0.003-0.004MPa。

例11-2某基本蒸汽动力装置，其新汽压力p1=170bar，t1=550℃,汽轮机排汽压力p2=0.05bar。求汽轮机所产生的功；循环热效率；汽耗率；若汽轮机相对内效率ηoi=0.90，则实际循环热效率与实际汽耗率为多少？例11-2某基本蒸汽动力装置，其新汽压力p1=170bar，t1=550℃,汽轮机排汽压力p2=0.05bar。求汽轮机所产生的功；循环热效率；汽耗率；若汽轮机相对内效率ηoi=0.90，则实际循环热效率与实际汽耗率为多少？ p1 1 t1 h p2 X=1 2 s 解根据p1=170bar，t1=550℃，查表得h1=3424kJ/kg，s1=6.4434kJ/(kg·K)。可逆过程1—2： s2=s1= 6.4434kJ/(kg·K) p2=0.05bar时，h2’=137.77kJ/kg h2”=2561.2 kJ/kg ， s1 ’=0.4762kJ/(kg·K) s2” =8.3952 kJ/(kg·K)

p1 1 t1 h p2 3 X=1 2 s 1-3为实际过程

本章小结： 1。朗肯循环的基本原理和基本计算工作原理、热效率及有关计算、汽耗率、 p-v图和T-s图 2。蒸汽参数对朗肯循环热效率的影响初温t1、初压ｐ1、终压p2 3。了解其他蒸汽动力循环再热循环、回热循环、热电合供循环

第十一章 蒸汽动力循环