Четвертый способ. Бинарные циклы.

Вода как рабочее тело ПСУ обладает недостатком, заключающимся в том, что при сравнительно невысокой приточной температуре 374.15град имеет высокое крит давление 221.15 бар. Для увеличения КПД цикла приходится повышать начальную температуру пара в сочетании с начальным высоким Р, что ограничивается имеющимися жаропрочными металлами. Кроме того, необходимость увеличения перегрева пара приводит к уменьшению КПД цикла Ренкена, по сравнению с циклом Карно в том же интервале температур. КПД цикла Ренкена могло бы быть выше, если бы удалось найти рабочее тело с более высокой критической температурой, чем у воды при умеренном критич давлении. Тогда процесс подвода теплоты можно было бы осуществить при высоких температурах в области насыщенного пара без последующего перегрева. Давление при этом не должно быть слишком мало. Такого рабочего тела не нашли и возникла идея создания сложного цикла с двумя раб телами, бинарного цикла. В таком сложном цикле одно рабочее тело должно иметь высокую критическую температуру при сравнительно низком давлении это рабочее тело используется в цикле в области высоких температур. Другое рабочее тело должно иметь сравнительно высокое давление насыщения при температуре окр среды. Это рабочее тело используется в области низких температур. Соединение этих двух циклов дает возможность расширить перепад температур и увеличить КПД, по сравнению с пароводяным циклом. Эти рабочие тела ртуть и вода.

Схема бинарной ртутно-водяной установки.

Отработанный водяной пар поступает в конденсатор. Ртутный пар, образовавшийся в ртутном котле 1 поступает в ртутную турбину 3. Из турбины ртутный пар после расширения направляется в конденсатор 2, где конденсируется и отдаёт теплоту воде для образования вод пара. Поэтому конденсатор-испаритель является одновременно и пароводяным котлом. Жидкая ртуть самотёком возвращается в ртутный котёл, а образовавшийся водяной пар направляется в перегреватель 4, после чего поступает в паровую турбину 5, где производит полезную работу. Отработанный водяной пар поступает в конденсатор 6,затем насосом 7 перекачивается в конденсатор-испаритель 2. Для повышения КПД бинарной установки рекомендуется применять регенеративный подогрев питательной воды. Перегрев водяного пара применяют для уменьшения конечной влажности пара при его расширении и в турбине.

 

Циклы холодильных машин. Основные понятия о работе холодильной установки (х.у.). TS –диаграмма. Холодильный коэффициент.

Раб очим телом- холодильным агентом в них является пары различных веществ: аммиак, углекислота, фреон. Паровые холодильные установки обладают большой надёжностью действия и имеют широкое применение. Кроме газообразных и паровых существуют холод уст-ки, основанные на других принципах(пароинжекторные, абсорбционные). В них для производства холода затрачивается не механическая работа, а теплота какого либо рабочего тела с высокой температурой. Пароинжекторорные установки отличаются невысоким ТД совершенством и применяются редко.
Более широкое применение получили абсорбционные холод уст. В них для получения холодного эффекта используется энергия в виде теплоты.
Холодильная установка работает по обратному циклу Карно.

1-4 подвод теплоты q2 к холодильному агенту.

3-2 отвод теплоты от холодильного агента q1/

Площадь 12341=работе.

Показатель совершенства -холод.коэф-т. . Чем выше холод.коэф-т, тем совершеннее цикл.

25. Цикл паровой компрессорной холодильной установки. Схема. TS-диаграмма. Работа, затраченная на совершение цикла. Холодильный коэффициент.

1 – компрессор; 2 – конденсатор; 3 – дроссельный вентиль; 4 – охлаждающее помещение.

TS-диаграмма

Работа, затраченная на совершение цикла.

, в результате дросселирования аммиака h₅=h₄

Холодильный коэффициент.

26. Цикл воздушной холодильной установки. Схемы. PV и TS – диаграммы. Работа цикла. Холодильный коэфициент.

 

1- охлождающее помещение

2- компрессор

3- теплообменник

4- расширительный цилиндр

 

PV и TS – диаграммы