3,365 matches
-
ciclu combinat abur-gaz. Având în vedere că în ciclul unei turbine cu gaze temperatura de intrare a gazelor în turbină se apropie actual de 1500 iar cea de evacuare este de cca. 600, ciclul turbinelor cu gaze și Clausius-Rankine al turbinelor cu abur se completează remarcabil în ciclurile combinate, obținându-se randamente termice relativ mari, de cca. 54 %. este format din patru transformări termodinamice, conform numerotării din figura alăturată (exemplul se referă la un ciclu funcționând cu abur saturat uscat): Într-
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
obținându-se randamente termice relativ mari, de cca. 54 %. este format din patru transformări termodinamice, conform numerotării din figura alăturată (exemplul se referă la un ciclu funcționând cu abur saturat uscat): Într-un ciclu Clausius-Rankine ideal transformările din pompă și turbină sunt izoentropice, adică pompa și turbina nu generează entropie, deci randamentul lor este maxim. În acest caz transformările 1-2 și 3-4 apar în diagrama T-s ca linii verticale și ea seamănă foarte bine cu ciclul Carnot. Ciclul prezentat aici
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
de cca. 54 %. este format din patru transformări termodinamice, conform numerotării din figura alăturată (exemplul se referă la un ciclu funcționând cu abur saturat uscat): Într-un ciclu Clausius-Rankine ideal transformările din pompă și turbină sunt izoentropice, adică pompa și turbina nu generează entropie, deci randamentul lor este maxim. În acest caz transformările 1-2 și 3-4 apar în diagrama T-s ca linii verticale și ea seamănă foarte bine cu ciclul Carnot. Ciclul prezentat aici, nefolosind abur supraîncălzit reduce cantitatea de
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
aici, nefolosind abur supraîncălzit reduce cantitatea de căldură evacuată prin condensator, însă, datorită temperaturii maxime scăzute (temperatura de fierbere) randamentul însuși al ciclului Carnot lucrând între aceste temperaturi este scăzut. Într-un ciclu real, comprimarea în pompă și destinderea în turbină nu sunt izoentropice, adică nu sunt reversibile, iar transformările reale se fac cu creștere de entropie. Acest fapt determină creșterea într-o oarecare măsură a lucrului mecanic consumat de pompă, respectiv diminuarea lucrului mecanic produs de turbină, lucru luat în
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
și destinderea în turbină nu sunt izoentropice, adică nu sunt reversibile, iar transformările reale se fac cu creștere de entropie. Acest fapt determină creșterea într-o oarecare măsură a lucrului mecanic consumat de pompă, respectiv diminuarea lucrului mecanic produs de turbină, lucru luat în considerare la calculul randamentului termic al ciclului prin randamentul interior al turbinei, respectiv randamentul adiabatic al pompei. Randamentul termic al unui ciclul Clausius-Rankine se poate calcula folosind metodologia obișnuită în termodinamică. Notații: Din bilanțurile energetice (conservarea energiei
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
fac cu creștere de entropie. Acest fapt determină creșterea într-o oarecare măsură a lucrului mecanic consumat de pompă, respectiv diminuarea lucrului mecanic produs de turbină, lucru luat în considerare la calculul randamentului termic al ciclului prin randamentul interior al turbinei, respectiv randamentul adiabatic al pompei. Randamentul termic al unui ciclul Clausius-Rankine se poate calcula folosind metodologia obișnuită în termodinamică. Notații: Din bilanțurile energetice (conservarea energiei) pe un volum dat, se pot scrie relațiile: Randamentul termic al ciclului este: Puterea consumată
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
Clausius-Rankine se poate calcula folosind metodologia obișnuită în termodinamică. Notații: Din bilanțurile energetice (conservarea energiei) pe un volum dat, se pot scrie relațiile: Randamentul termic al ciclului este: Puterea consumată de pompă este mult mai mică față de puterea furnizată de turbină, de exemplu pentru ciclul de mai sus, care funcționează între presiunile de 50 bar și 0,06 bar valorile entalpiilor sunt: "i" = 151,49 kJ/kg, "i" = 160,56 kJ/kg ("η" = 0,60), "i" = 2794,23 kJ/kg, "i
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
bar valorile entalpiilor sunt: "i" = 151,49 kJ/kg, "i" = 160,56 kJ/kg ("η" = 0,60), "i" = 2794,23 kJ/kg, "i" = 1860,42 kJ/kg ("η" = 0,85), deci pompa consumă doar cca. 1 % din puterea produsă de turbină. Neglijând consumul pompei, expresia randamentului termic al ciclului devine: În practică, randamentul interior al turbinei este afectat de formarea picăturilor de apă. Pe măsură ce aburul se destinde, el se răcește și se condensează, formând picături care lovesc paletele turbinei, determinând atât
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
0,60), "i" = 2794,23 kJ/kg, "i" = 1860,42 kJ/kg ("η" = 0,85), deci pompa consumă doar cca. 1 % din puterea produsă de turbină. Neglijând consumul pompei, expresia randamentului termic al ciclului devine: În practică, randamentul interior al turbinei este afectat de formarea picăturilor de apă. Pe măsură ce aburul se destinde, el se răcește și se condensează, formând picături care lovesc paletele turbinei, determinând atât reducerea forței asupra lor, prin "pierderi (termodinamice) prin umiditate", cât și fenomene de eroziune și
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
produsă de turbină. Neglijând consumul pompei, expresia randamentului termic al ciclului devine: În practică, randamentul interior al turbinei este afectat de formarea picăturilor de apă. Pe măsură ce aburul se destinde, el se răcește și se condensează, formând picături care lovesc paletele turbinei, determinând atât reducerea forței asupra lor, prin "pierderi (termodinamice) prin umiditate", cât și fenomene de eroziune și pitting (ciupire), deteriorând paletele. Cea mai simplă cale de evitare a problemei este supraîncălzirea aburului. Prin asta, în diagrama T-s prezentată mai
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
Cea mai simplă cale de evitare a problemei este supraîncălzirea aburului. Prin asta, în diagrama T-s prezentată mai sus punctul 3 va fi situat deasupra domeniului bifazic și mai la dreapta, astfel că în urma destinderii aburul care iese din turbină va fi mult mai uscat (va avea un titlu mai mare). Se consideră că titlul aburului la ieșirea dintr-o turbină cu condensație trebuie să fie mai mare ca 0,88 0,9. Uneori ciclul Clausius-Rankine cu supraîncălzirea aburului este
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
3 va fi situat deasupra domeniului bifazic și mai la dreapta, astfel că în urma destinderii aburul care iese din turbină va fi mult mai uscat (va avea un titlu mai mare). Se consideră că titlul aburului la ieșirea dintr-o turbină cu condensație trebuie să fie mai mare ca 0,88 0,9. Uneori ciclul Clausius-Rankine cu supraîncălzirea aburului este numit "ciclul Hirn". Randamentul termic al oricărui ciclu termodinamic poate fi crescut prin ridicarea temperaturii medii a sursei calde formula 19 a
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
oricărui ciclu termodinamic poate fi crescut prin ridicarea temperaturii medii a sursei calde formula 19 a ciclului. Creșterea temperaturii aburului prin supraîncălzire are exact acest efect. În ciclurile folosite în termocentrale temperatura maximă este limitată de proprietățile materialelor folosite la construcția turbinelor cu abur. Materialul folosit la realizarea paletajului acestor turbine este actual oțelul înalt aliat, care poate fi folosit până la o temperatură de 565. Peste această temperatură, până la cca. 650 trebuie folosite oțeluri austenitice, care însă sunt mult mai scumpe și
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
medii a sursei calde formula 19 a ciclului. Creșterea temperaturii aburului prin supraîncălzire are exact acest efect. În ciclurile folosite în termocentrale temperatura maximă este limitată de proprietățile materialelor folosite la construcția turbinelor cu abur. Materialul folosit la realizarea paletajului acestor turbine este actual oțelul înalt aliat, care poate fi folosit până la o temperatură de 565. Peste această temperatură, până la cca. 650 trebuie folosite oțeluri austenitice, care însă sunt mult mai scumpe și cu proprietăți fizice (în special coeficient de dilatare) mult
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
bar. Randamentul ciclului Carnot lucrând între temperaturile de 535 și 30 este de cca. 62 %. Există și alte posibilități de a crește randamentul termic al ciclului, prezentate în cele ce urmează. În acest caz aburul se destinde succesiv în două turbine. Aburul la presiunea și temperatura nominală (aburul viu), livrat de generatorul de abur, se destinde prima dată în "turbina (sau corpul) de înaltă presiune" (IP). După ce iese din partea de înaltă presiune, aburul este adus înapoi în generatorul de abur și
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
de a crește randamentul termic al ciclului, prezentate în cele ce urmează. În acest caz aburul se destinde succesiv în două turbine. Aburul la presiunea și temperatura nominală (aburul viu), livrat de generatorul de abur, se destinde prima dată în "turbina (sau corpul) de înaltă presiune" (IP). După ce iese din partea de înaltă presiune, aburul este adus înapoi în generatorul de abur și este "resupraîncălzit" până la o temperatură comparabilă cu cea a aburului viu, după care se destinde în "turbina (sau corpul
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
dată în "turbina (sau corpul) de înaltă presiune" (IP). După ce iese din partea de înaltă presiune, aburul este adus înapoi în generatorul de abur și este "resupraîncălzit" până la o temperatură comparabilă cu cea a aburului viu, după care se destinde în "turbina (sau corpul) de joasă presiune" (JP). Principalul avantaj al acestei soluții este faptul că, practic, parametrii aburului la ieșirea din turbină devin independenți de cei de la intrare. Este mult mai ușor de obținut un titlu suficient de ridicat la aburul
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
de abur și este "resupraîncălzit" până la o temperatură comparabilă cu cea a aburului viu, după care se destinde în "turbina (sau corpul) de joasă presiune" (JP). Principalul avantaj al acestei soluții este faptul că, practic, parametrii aburului la ieșirea din turbină devin independenți de cei de la intrare. Este mult mai ușor de obținut un titlu suficient de ridicat la aburul evacuat din corpul de joasă presiune, cu efecte directe asupra durabilității turbinei. Alt avantaj important este că în ciclu se pot
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
este faptul că, practic, parametrii aburului la ieșirea din turbină devin independenți de cei de la intrare. Este mult mai ușor de obținut un titlu suficient de ridicat la aburul evacuat din corpul de joasă presiune, cu efecte directe asupra durabilității turbinei. Alt avantaj important este că în ciclu se pot folosi presiuni și temperaturi mari, ceea ce mărește randamentul său. Practic, din cauza necesității obținerii la ieșirea din corpul de joasă presiune a unui abur cu un titlu suficient, supraîncălzirea intermediară devine o
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
titlu suficient, supraîncălzirea intermediară devine o necesitate dacă la temperatura aburului viu de 535 presiunea depășește 125 bar. Dezavantajul soluției este instalația foarte complicată și greu de reglat (coordonat). Dacă la ciclurile simple era posibilă funcționarea mai multor cazane sau turbine în paralel, toate fiind legate la o magistrală de abur comună, iar fiecare instalație putea fi reglată separat, la ciclul cu resupraîncălzire intermediară sistemul de reglaj nu face față decât dacă fiecare turbină este alimentată de generatorul său de abur
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
era posibilă funcționarea mai multor cazane sau turbine în paralel, toate fiind legate la o magistrală de abur comună, iar fiecare instalație putea fi reglată separat, la ciclul cu resupraîncălzire intermediară sistemul de reglaj nu face față decât dacă fiecare turbină este alimentată de generatorul său de abur, formând un "bloc cazan-turbină". Căderea unei componente (cazanul sau turbina) înseamnă oprirea întregului bloc, cealaltă componentă neputând fi utilizată independent sau în combinație cu altă componentă. Există posibilitatea inclusiv a dublei resupraîncălziri intermediare
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
abur comună, iar fiecare instalație putea fi reglată separat, la ciclul cu resupraîncălzire intermediară sistemul de reglaj nu face față decât dacă fiecare turbină este alimentată de generatorul său de abur, formând un "bloc cazan-turbină". Căderea unei componente (cazanul sau turbina) înseamnă oprirea întregului bloc, cealaltă componentă neputând fi utilizată independent sau în combinație cu altă componentă. Există posibilitatea inclusiv a dublei resupraîncălziri intermediare, însă această soluție se pretează doar la cicluri care lucrează la presiuni supracritice, de 245 - 350 bar
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
350 bar. Procedeul de resupraîncălzire intermediară se aplică chiar și dacă ciclul lucrează exclusiv în domeniul aburului umed, cum este cazul la centralele nucleare, caz în care randamentul ciclului nu crește prin resupraîncălzire, dar crește titlul aburului la ieșirea din turbina de joasă presiune. În cazul ciclului "cu preîncălzire regenerativă" apa rezultată din condensarea aburului în condensator, posibil subrăcită, înainte de a alimenta generatorul de abur este preîncălzită în zona de preîncălzire regenerativă folosind abur prelevat din diferite puncte ale turbinei. În
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
din turbina de joasă presiune. În cazul ciclului "cu preîncălzire regenerativă" apa rezultată din condensarea aburului în condensator, posibil subrăcită, înainte de a alimenta generatorul de abur este preîncălzită în zona de preîncălzire regenerativă folosind abur prelevat din diferite puncte ale turbinei. În diagrama alăturată, apa în starea 2 este amestecată cu abur în starea 4, ambele fiind la aceeași presiune, obținându-se starea 7. Ciclul cu preîncălzire regenerativă este folosit în diferite variante în toate termocentralele. Avantajul ciclului cu preîncălzire regenerativă
Ciclul Clausius-Rankine () [Corola-website/Science/318657_a_319986]
-
într-un vas cu apă de răcire, sau, de exemplu la mașinile frigorifice, din serpentine cu suprafețe extinse în exteriorul cărora circulă aerul de răcire. Unele dintre cele mai mari condensatoare sunt folosite în termocentrale, la condensarea aburului evacuat de turbinele de abur, în vederea realizării unei presiuni cât mai scăzute la ieșirea din turbină. Condensatoarele de suprafață permit realizarea unor presiuni foarte mici (un vid foarte înaintat), iar condensatul obținut este foarte pur, fără aer. Ele sunt formate dintr-o manta
Schimbător de căldură () [Corola-website/Science/318707_a_320036]