Супержылуу бұршат және бұршат фазалық диаграммасы

Жылытылған бұршық

Бұршық котелде жасалғанда, оның температурасы сатурация немесе жылуу деңгейінен жоғарырақ болады, егер ол жылуу айналымдық беттер арқылы өтуге түссе. Бұршықтың температурасы сатурация температурасынан жоғары болса, ол жылытылған деп аталады. Жылытылған бұршықтың дәрежесі сатурация температурасынан жоғары өткен температураға пропорционал.

Жылытылған бұршық электр энергиясын өндіру үшін бұршық электр стандарында қолданылады. Бұршық турбиндерінде жылытылған бұршық бір жағынан енеді, ал екінші жағынан суықтандырушыға (су немесе ауа суықтандырушы) шығады. Жылытылған бұршық энергиясының турбин енісі мен шығыс ішіндегі айырмашылығы турбин роторын айналдыратын себеп болады. Бұршық турбин роторы арқылы өту кезінде оның энергиясы өзара азайады.

Сондықтан турбин енісінде жеткілікті жылытылған бұршық болуы маңызды, сондай-ақ турбин роторының соңғы бөлігінде сы бұршықтың суықтауын өткізіп кетуге болмайды.

Негізгі түрде, бұршық турбинынің роторында бірнеше стадиялар болады, бұршық әрбір стадия арқылы өткен соң суықтандырушыға жетеді. Егер турбин енісінде жеткілікті жылытылған бұршық берілмесе, онда бұршық ротордың соңғы стадияларына жеткен кезде сатурацияға жетеді, ал әрбір келесі стадияда әлі жиірек болады.

Ротордың соңғы бөлігіндегі сы бұршық өте қауіпке алып келеді, себебі ол "Су току" және турбин бұрыштарының соңғы стадияларында өте қатты эрозияға алып келеді. Бұл проблеманы шешу үшін, турбин енісінің параметрлерін мысалы жылытылған бұршық енісін реттеу үшін, турбин шығысының параметрлері сатурация шарттарына жақын болуы үшін реттеу қажет.

Жылытылған бұршықты бұршық турбиндерінде қолдану негізгі себебі - циклдің термодинамикалық әсерлілігін өте өзінің жақсартуы.

Термодинамикалық құрылғының әсерлілігін табу үшін:

Карно циклінің әсерлілігі: Енісі мен шығыс ішіндегі температура айырмашылығының енісі температурасына қатынасы.

Ранкин циклінің әсерлілігі: Турбин енісі мен шығыс ішіндегі жылуу энергиясының жалпы жылуу энергиясына қатынасы.
2. Карно циклі және Ранкин циклінің әсерлілігін есептеу мисалы.
Мисалмен түсіндіру:
Турбине 96 бар 490oC температурасында жылытылған бұршық беріледі. Шығыс 0.09 бар, 12% су қатынасы.
Сатурация бұршықтың температурасы: 43.7oC
Карно циклінің және Ранкин циклінің әсерлілігін анықтаңыз және салыстырыңыз.
Карно циклінің әсерлілігін анықтау ықпалы:

Ранкин циклінің әсерлілігін анықтау ықпалы:
Мұнда,

Шығыс қысымы 0.09 бар болғандағы конденсаттағы ақылды жылуу энергиясы КДж/кг = 183.3
3.
Бұршық фазасының диаграммасы - бұл бұршық таблицасында берілген деректерді графикалық түрде көрсету. Бұршық фазасының диаграммасы әртүрлі қысымдарға сәйкес энтальпия және температураның арасындағы байланысты көрсетеді. Сығыр энтальпия hf. Бұл диаграмманың A-B сызығымен көрсетіледі. Егер су 0o C температурасында жылуу аласа, онда ол диаграмманың A-B сызығы бойынша барлық сығыр энтальпиясын алады.

Сатурация бұршықтың энтальпиясы (hfg): Техірке жылуу қосылуы фазаны сатурация бұршыққа өзгертеді және диаграмманың B-C сызығымен көрсетіледі.

Қышқылық көрсеткіші (x): Жылуу қосылуымен сығыр фазасы бұршыққа өзгереді, сондықтан қышқылық көрсеткіші өзара қарай өседі. Диаграмманың BC сызығының ортасында қышқылық көрсеткіші 0.5. Сол сияқты, диаграмманың C нүктесінде қышқылық көрсеткіші 1 болады.

C-D сызығының C нүктесі сатурация бұршық сызығында, техірке жылуу қосылуы бұршықтың температурасын арттырады, яғни бұршықтың жылытуы басталады, бұл C-D сызығымен көрсетіледі.
Сығыр зона → Сатурация сығыр сызығының сол жағындағы аймақ
Жылытылған зона → Сатурация бұршық сызығының оң жағындағы аймақ
Екі фазалы зона → Сатурация сығыр және бұршық сызықтарының ортасындағы аймақ, бұл сығыр мен бұршық қоспасы. Әртүрлі қышқылық көрсеткіштері бар қоспа.
Критикалық нүкте → Сатурация сығыр және бұршық сызықтары қиылысады. Критикалық нүктеде энтальпияның қайта қайтуы 0-ге тең, бұл суның критикалық нүктеден кейін бұршыққа түзу өзгеруін білдіреді.
Сығырдың максималды температурасы критикалық нүктеге тең.
Критикалық нүктенің параметрлері → Температура 374.15oC
Қысым → 221.2 бар

Бұл мәндерден жоғары мәндер супер-критикалық мәндер болып саналады және Ранкин циклінің әсерлілігін арттыруда пайдалы болады.

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.