第3章蒸汽动力循环和制冷循环PPT课件

0.3
~
0.4
2 2’
Q2（放热）
7）气耗S率 SC ： 360/0Ws
S
K g.Kw（ 1.h1）
实际与理想Rankine循环的比 较
T
2 1
6 6’ S1
PH
4
3
PL
5’ 5
4’ 5”
S’4 S’5
S
例1 某蒸汽动力装置按理想Rankine循环工作, 锅炉压力 为 40×105Pa, 产 生 440℃ 的 过 热 蒸 汽 , 乏 气 压 力 为 0.04×105Pa, 蒸汽流量为60t/h, 试求:
中不可能是完全可逆的，即不 可能作等熵膨胀或等熵压缩。T
44’
2 2’
4 4’
3
2 2’
这个不可逆性可用等熵效率ηs 来表示。
S 等熵效率ηs的定义：“对膨胀作功过程，不 可逆绝热过程的做功量与可逆绝热过程的做
功量之比。
实际Rankine循环
等熵效率ηs
H 1 2'H 1H 2'
-W S，透平
2
5）热效率 （WS WP）
Q1
Q2（放热）
S
6）气耗率SSC =3600/-WN
各状态点的焓值如何确定？
状态点1：根据P1,T1 值查蒸汽表直接得H1,S1
状态点2：根据P2和S2=S1可得H2
注意：状态点2是湿蒸汽H2= xH2g+（1-x) H2L
5 T4
3
1 P1 状态点3：根据P3=P2，且是饱
s,透平，不 H1 H 2'
-Ws,透平，可
H1 H2
T
4’ 4
S，泵 - Ws,泵，不
- W s,泵，可
（（HH44'
H
）
3
H
Байду номын сангаас
）
3
3
实际Rankine循环的热效率η
（WS,透平,不 WP’） （H1 H 2’）
Q1 WP’ 0
H1 H4
1
2 2’ S
实际Rankine循环
3） 在 透 平 机 中 对W外 S 做 H2’ 功 H1
3
整体 概述
一 请在这里输入您的主要叙述内容
二
请在这里输入您的主要 叙述内容
三 请在这里输入您的主要叙述内容
§3.1.1 Rankine (朗肯)循环
3 4 饱和水可逆绝热压缩过程。（等S）
原理
4 1 高压水等压升温和汽化，可逆吸热过程 1 2 过热蒸汽可逆绝热膨胀过程。（等S）
1 2 3 湿蒸汽等压等温可逆冷却为饱和水（相变）。
2点(湿蒸汽) P 2 0 .0 1 4 5 P 0 S a 2 S 1 6 .9k 0 /k J 4 /K g 1
H2SV25.54k4J/k g H2S L12.41k 6J/kg S2SV8.47k4J6 /kg/K S 2SL0.42k2J6 /kg/K
设2点 的 干 度 x， 为 则 V 2S L1. 00c 4m 03/ g 8.474x＋ 6 1（ x）.０ 4226８.6.9041
§3.1 蒸汽动力循环
蒸汽动力循环原理
1
过 热 器 锅炉
透 平 机
2
4
蒸汽动力循环主要由、锅炉、 透平机和组成。
3 4水在水泵中被压缩升压。 4 1 进入锅炉被加热汽化，直 至成为过热蒸汽 1 2 进入透平机膨胀作功。 2 3 作功后的低压湿蒸汽进入 冷凝器被冷凝成水，再回到水 泵中，完成一个循环。
x0.805 H 2 2. 4 5 0 . 8 5 1 0 . 4 ( 2 1 5 0 6 . 8 1 ) 0 2. 9 5 0 k / k 8 7 J
2 热膨胀功
冷
Q2H23H3H2
凝 器
Q2
WPH3 4 H4 H3
水泵
3
P4
V 水 dP V水 （P4 P3）
P3
WP可逆绝热压缩功
Q1=面积1ba41 Q2=面积2ba32
循环过 U程 0
闭 系 UQW
W Q
1 净 W N 功 W S W PQ 1 Q 2面 1积 23
过 热
透
WS
器
平 机
膨胀功
WS H1H2
Q1 H1H4
2、气耗率SSC：Specific Steam Consumption
作出1kW.h净功消耗的蒸气公斤数。
SSC 3600/Ws （Kg.Kw1.h1）
1 2，4 4理想朗肯循环（等熵） 1 2’，4 4’实际朗肯循环（不等熵）
实际Rankine循环
1
实际上，工质在汽轮机和水泵
(1) 过热蒸汽每小时从锅炉中的吸热量与乏气每小时在冷凝 器中放出的热量和乏气的湿度
(2) 汽轮机作出的理论功率与泵消耗的理论功率. (3) 循环的热效率和气耗率
T
5
Q1
吸热
1 解 1 ） Q ： 1H 1H 4 3） W SH2H1
2） Q2H3H2
4） W PH4H3
V（ 3 P4 P3）
4 3
蒸 汽
理想Rankine循环
水
作
加
热
至
过
锅炉
热 蒸
透
功
平
机
2蒸
T 等S 4
1
等
可逆吸热
S 膨
胀
汽
冷
汽
凝
冷
水压缩 器
凝 成
压
缩 3 相变 2
4
水泵 3 水
S
理想Rankine循环
稳流体系 HQWs 1（ ）
1
Q1H4 1 W HS1H4
过 热 器
锅炉 Q1 4
透 平
WS H12 H2 H1
机
WS可逆绝
2） 1）在 在冷锅凝炉器中 中 QQ1吸 2放 H 热 H 热 13量 量 H H42’ ’ 4）在水泵中W消 P 耗 H4’ 功 H3
5 ）等熵 S 效 W W S S,,可 不 率 H H 1 1 H H 2 2 '
Q1吸热 1
6）热效率 （WS WP）
Q1
4’ T
3
H1 H1
HH42’ ’
P2
和点，查蒸汽表直接得H3, S3 和V3
状态点4：根据S4=S3, 得S4；
2
根据P4=P1和
W PH 4H 3V （ 3P 4P 3 ）
S
得H4
1点(过热蒸汽）
P 14 0 150 P a T 1 44 oC 0 H 133.k0/J k 7 g S 16.9 0k4 /J k1/g K
Q可逆 TdS
1
锅炉 Q1 4
2
冷
T4
WN
凝
器
Q2
3 Q2 Q1 2
水泵
3
WP压缩功
aS b
理想Rankine循环
净 W N 功 W S W P Q 1 Q 2
净功WN= IQ1（面积1ba41）-Q2（面积2ba32）I =面积12341
1
T4
WN
3
2
Ql越大， Q2越小，做的净功 WN就越大。
Ql受锅炉中金属材料的极限的 限制，约550~600oC。
Q2受为环境温度的限制。
a Sb
理想Rankine循环的热效率η 和气耗率SSC
评价动力循环的指标：热效率和气耗率。
1、热效率η： 循环的净功与工质向高温热库吸收的热量之比
（WS
WP）（H1
H 2）（H 3
H
）
4
Q1
H1 H4
WP 0