Yopiq suv qazanlari bilan Rankine tsikli o'z foydalariga ega va jami zamonaviy elektr stansiyalarda ishlatiladi. Yopiq suv qazani to'g'ri sovuq berish usulini ishlatadi, ya'ni turbinadan chiqarilgan yoki turbinadan chiqarilgan buhar suvga to'g'ri sovuq berishi orqali suvning temperaturasini oshiradi. Bu jarayonda buhar va suv bir-biriga qo'shilmasligi sababli, ikkalasi ham farqli bosimlarda bo'lib o'tadi. Yopiq suv qazani tsiklda T-s diagrammasida quyidagicha ko'rsatiladi (Rasmda: 1).
Teorik ravishda yoki ideal holda, yopiq suv qazanlarida sovuq berish shunday bo'lishi kerakki, suvning temperaturasi chiqarilgan buhardagi satishlashlanish temperaturasiga yetib erkaga keladi (suvni issitish).
Amaliyotda esa, suvning maksimal temperaturasi adolatda buharning satishlashlanish temperaturasidan ozroq kam bo'lib qoladi. Sababi, samarali va effektiv sovuq berish uchun temperatura gradienti talab qilinadi.
Qazandagi suv buharining kondensatsiyasi keyingi (past bosimli) qazanga yoki kondenserga o'tkaziladi.
Achiq va yopiq suv qazanlari quyidagicha farqlanadi:
Achiq suv qazani |
Yopiq suv qazani |
Achiq va oddiy |
Konstruksiyasi murakkab |
Yaxshi sovuq berish xususiyatlari |
Nisbatan kamchilik sovuq berish |
Buhar va suvning to'g'ri aralashishi |
Suv va buharning qopishli tubeli sovuq beruvchida to'g'risiz aralashishi. |
Suvni keyingi bosqichga o'tkazish uchun pompa talab qilinadi. |
Yopiq suv qazanlarida pompa talab qilinmaydi, ular tsikldagi qazanlar orasidagi bosim farqi orqali ishlash mumkin. |
Ko'proq maydon talab qilinadi |
Kamroq maydon talab qilinadi |
Arzonroq |
Qiymatliroq |
Jami zamonaviy elektr stansiyalarda achiq va yopiq suv qazanlari kombinatsiyasi ishlatilib, tsiklni termal samaradorligini maksimal qilish maqsadida.
Injinerlik termodinamikasida qiymatli energiya (sovuq) ishga aylantiriladi. Elektr stansiyalarda bu suvga sovuq berish orqali amalga oshiriladi. Shuningdek, buhar turbinalaridagi kondenserlarda sovuqning israfini oldini olish maqsadida bu jarayon amalga oshiriladi. Bunda past bosimli buhar kondenserlarga kirishidan oldin uning ishlatilish imkoniyati topilishi kerak.
Kogeneratsiya - bu buhardagi sovuqni ishlatish konsepsiya, uni israf etish emas (hozirgi paytda kondenserlarda israf etilmoqda).
Kogeneratsiya - bu Kombinatsiya Sovuq va Quvvat (CHP) generatsiyasi, ya'ni sovuq va quvvatni birlashtirib, ishlab chiqarish jarayonida sovuqli buhar talab qilinadigan industriyalarda ishlatiladi. Kogeneratsiya zavodlarda sovuq va quvvat samarali ishlatiladi, shuning uchun uning samaradorligi 90% yoki undan yuqori bo'lishi mumkin. Kogeneratsiya energiya saqlashini taklif etadi.
Kogeneratsiya katta hajmdagi buhar israfini pasaytirish va buharning energiyasi ko'plab qurilmalarda ishlatilishini taklif etadi. Qog'oz va pult, kimyo, tekstil va ip, semen ishlab chiqarish tarmogidagi eng katta kogeneratsiya zavodlari sovuqli buhar talab qiladi. Bu tarmoqdagi sovuqli buhar talabi 4-5 kg/cm2 bo'lib, temperaturasi 150-180oC darajasida bo'ladi.
Qog'oz, kimyo va tekstil tarmogida elektr quvvati va jarayon sovuqli buhari talab qilinadi. Shuning uchun, bu talab kogeneratsiya elektr stansiyasi orqali oson qilinishi mumkin.
Koteldagi temperatura 800oC dan 900oC gacha bo'lib, energiya suvga beriladi va 105 bar bosimda va 535oC temperaturada buhar ishlab chiqariladi. Bu parametrlardagi buhar juda yaxshi energiya manbaasi hisoblanadi va avvalo buhar turbinada quvvat ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, keyin esa turbinadan chiqqan (past sifatli energiya) buhar jarayon sovuqli buhar talablarini qondirish uchun ishlatiladi.
Kogeneratsiya zavodi quvvat talablarini qondirishda, industriy jarayonlarning sovuqli buhar talablarini qondirish uchun mashhur.
Yuqorida rasmda (Rasm 2) ideal buhar turbinasi kogeneratsiyasi ko'rsatilgan. Misol uchun, jarayon sovuqli buhar talabi Qp 5.0 kg/cm2 bo'lib, 100 KW atrofida. 5.0 kg/cm2 bo'lgan sovuqli buhar talablarini qondirish uchun, buhar turbinada buhar bosimi 5.0 kg/cm2 gacha pasaytiriladi va 20 kW quvvat ishlab chiqariladi.
Jarayon qazanidan chiqqan kondensat kotelga qaytarib, tsikl davom etadi. Tsikldagi suvni bosimini oshirish uchun sarflangan pompa ishi kichik bo'lib, hisobga olinmaydi.
Kotelda ishlaydigan fluidda berilgan barcha energiya buhar turbinada yoki jarayon zavodida ishlatiladi, sh
