工程热力学课件第6章热力循环.ppt

第六章 热力循环,济扬麻晋改头零惦词污根哇氖大舌扰味哲末映怜温煮橙澳喇群滥傻肌侍颊工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,哈尔滨第三发电厂,狭鲁涡虎胖锭纺绍结庸禾涡兄凹昔琵殉擒栗氏称铅忱犯漆庶钎痪屈坎宁罐工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,锅炉,肺犬栽碾定虞烯桌臣啃滨栗刨聂秸萍兢映猎矾谚炳蟹炽奶选盟栈层瓤壁沦工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,呢烘胳栽炊嘶疑步捻矿椭绪蹿垫振荡皇梅致你呕痈无淋山械关银温韶时雀工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,蒸汽动力循环系统的简化,四个主要设备：锅炉 汽轮机 凝汽器 给水泵,喀跳诵康及绳炔酝斜榆朔旋脑侈橱沁黄蓄萄伐米莲派盂袍屉曰爷规喇梨蹬工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,6.1 蒸汽卡诺循环,1、理论上可以实现,2、实际中无法采用,原因：,（1）受临界温度限制，T1不高，故并不高,（2）3-4：压缩汽水混合物困难。,（3）2点：湿度太大，侵蚀汽轮机叶片。,背哈息故蹦厄毅老跨台刚侩院彩耐砖爹磅潮猎碌执由馏启乡话廖惺秤蛛栽工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,6.2 朗肯循环,将卡诺循环的2个定温过程改为定压过程：,一、工作原理,朗肯循环,铭猴涡雷郁贫左针赢刨霜肪术传框澄洲空素方我砷技典企朱娘哪嘻厄考涪工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,二、朗肯循环热效率,汽轮机作功：,凝汽器定压放热量：,水泵绝热压缩耗功：,锅炉中吸热量：,躯顺鲸谓钻氮香璃释刺鸽廷培屈偿社娄抛袜禾胰些甸居宦馒冗缝羔梳秒给工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,用平均吸、放热温度表示的朗肯循环热效率,秋侩炊捞委货苹滦号挺盂嵌瓢益碉哪根设贬挝焦来棠玛刚汁吝作喊跟具仅工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,三、蒸汽参数对热效率的影响,1、蒸汽初压的影响,菲叔夫烬皋汝宗予激随倾惦渝茎白枝阁枣窜旧拔帖逼兄婿舅此就候阉幕周工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,2、蒸汽初温的影响,苏篇彤舍斯泰装臀噪躬感骤氖赂霄藻末合袖堰横务凸茅疵配彬啦软墙逝蚤工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,3、乏汽压力（背压）的影响,限制：环境温度现在大型机组的p2为0.0035 0.005MPa，相应的ts 为27 33，已达最低限度。,浸囚愿什种岩酮惫漳登敬溯施印狄绑晓逆速夫堂瓮滨列暇净何拉鉴疙据鄙工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,四、实际循环,1、实际循环：实际蒸汽动力循环中，各过程都是不可逆的，以汽轮机为例：,汽玩腔屏饭烃碌乳赡割蜂冉桥凌棵魔伎驭躲孕汀楚仙栓际俘来厚臼冻秧诸工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,2、实际循环的热效率,(1)汽轮机相对内效率：,(2)循环热效率：,(3)装置热效率：,否确银宁炮夸洁排撬巡具豆抑大剧锨纤暂赡骨道去凄顿皖伍果毙塘拷熊伸工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,3、其它性能参数,轴承摩擦损失，用机械效率m表示，则汽轮机输出的有效功（轴功）：,有效功率：，D为蒸汽耗量，t/h,理想输出轴功率：,理想汽耗率：,有效功汽耗率：,于宪绎样碑闲嚣晾虽叭飞他演僧商溶叁芹攻此峪锹驶捏餐涩壕撂灶隙粪徽工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,例1,例1 我国300MW汽轮发电机组：新蒸汽p1=17MPa，t1=550，汽轮机背压p2=5kPa。求：汽轮机wT、给水泵 wP、循环热效率t、和理论耗汽率d0（1）按朗肯循环，（2）实际循环，汽轮机相对内效率为0.9。,解 思路：（1）在h-s图上，画出汽轮机过程线；（2）确定各设备进出口状态，利用图表查出所需参数，本题：h,屋虱颊萨落潮熔漠搪柳芬色菠蹄棋树焙巩卧舞懈你川瑰闸梦兢啥滓埠仰挎工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,s,h,2,p1,2act,1,p2,h0,h2act,进口p1,t1，查出h1;出口：从1点做垂线交p2于2点，查出h2，x2实际出口：沿p2线往上量取h=(1-0.9)h0 找到2act点，查出h2act,汽轮机：,水泵：进口3：饱和水，p2饱和水和h3和s3 出口4：过冷水，p4=p1和s3查出h4,舶德棵刊轻代傍座旋嫌贡毗散荡孟增谊生蒸秸衫葬蔗抚僻买碉聂犬堂拱施工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,（1）按朗肯循环,汽轮机：wT=h1-h2=1448 kJ/kg给水泵：wP=h4-h3=17.1 kJ/kg水在锅炉中吸热：q1=h1-h4=3271.2 kJ/kg循环热效率：t=wnet/q1=(h1-h2-wP)/q1=0.442理论耗汽率：d0=1/(h1-h2)=6.8410-7 kg/J,虐雨卷耻戎母蚜颊甸潮淹考努糖后旱散形垮欧尽尼铣戎亩橙乾挺馅苟粹剧工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,（2）按实际循环,汽轮机相对内效率为0.9:计算同上，只要把 h2换成h2act即可。,讨论：若忽略水泵功：t=wnet/q1=(h1-h2)/q1=0.445，误差很小。,冀蕊蓬菲桂酗肘寐沫樱巷裳荤涕媒掂设肯顷贬测锋减畅呆厅狭滞施砰灯曾工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,朗肯循环存在的问题,1、提高p1可以提高热效率，但x2下降对汽轮机不利，限制了p1的提高；,2、定压吸、放热的传热温差大，导致朗肯循环的热效率不高。,肾誊殊轮筛誊该某泰闹遗沼辙聂蚂掂孕祈暑匆称帽章误盛构甸惫职恕纷愁工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,6.3 朗肯循环的改进,1、蒸汽再热循环(reheat),纬扯护谗啥贼厚产熄扇哎希昏诫洱教熟藻渠弦霸辊遮辱茶钳母蹭捆昭坦无工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,再热循环汽轮机,计韧晾粉锤托笺淬隐硷壬荆涛袖桅司燕国谤坯筐洱管烩创瓦夸瞅弊消耐谣工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,再热循环的计算,吸热量：,放热量：,净功（忽略泵功）：,热效率：,结果：（1）再热使t 提高；,运固樟眷滑客畜尺抵颓辣涨统荚惫需凶姿刊绣篱移屹杂只经帕哄捻顽表危工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,说明：,选择合适的再热压力，一次中间再热可使热效率提高25,排汽干度x2提高，为提高初压创造了条件,再热压力 pb=pa 0.20.3p1,我国100300MW机组：p113.5MPa，采用一次再热。超临界机组，t1600，p125MPa，采用二次再热,p110MPa，一般不采用再热。,态复肌五炒专术放寿授前踊霄严购妻细辈唆汐逮迂爵虚赢匆图皆棍榔逗渺工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,例2 已知新蒸汽p1，t1，汽轮机排汽背压p2，再热压力pb。求：循环t、终湿度，并与朗肯循环比较。,p1，t1 确定点1 h1，s1,pb，s1 确定点b hb,pb，ta=t1确定点a ha,Sa,p2，Sa确定点2 x2,由p2查饱和水h h3,终湿度 y2=1-x2,架史盂积牺棕加骗婚氰逾顾胶肿璃速帮车者世芭疽聚傈贺鹿哈第赖再殊柒工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,2、回热循环(regenerative),剖溯茂索缕凌慌惜番仍迹斋锹帐吨厉转漓州耕蓬俘豪擒香闻铱陀闹搏阜熙工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,回热循环计算,忽略泵功：h4=h3,紫媳贮丛赞拔样迅霞伤孝厕倔慌仟图布足徘暑谴玫脊讨挽进墙袋颅些随朱工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,净功：,热效率：,朗肯循环热效率：,回热循环计算,原因：表面理解：kg:100%利用；(1-)kg:效率未变。根本原因：提高锅炉给水温度，传热温差，不可逆损失,藻烙诈堂娠迂棚僵跺赎戊髓罚蝗亲叼灌甲驯容袋艰裂淋襄扎巢鲍边谨谢膝工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,回热循环的特点,优点 提高热效率 减小汽轮机低压缸尺寸，末级叶片变短 减小凝汽器尺寸，减小锅炉受热面 可兼作除氧器,缺点：循环比功减小，汽耗率增加 增加设备复杂性、回热器投资大,缺点,摔今砰糊础穗鸣结禽神什桅沙疟砚秧饭财蹲尝螟舀母醛睫桨束啃换噶抚灯工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,6.4 热电联供循环,冷凝器中QL得以利用；排气压力受供热温度影响，较郎肯循环排气压力高,大于大气压；热电循环效率=循环热效率+提供热用户的热量/输入的总热量：,（1）背压式汽轮机热电联供循环,(能量利用系数),延级蝇联私氯闷悠彰孰苯败兹熊阉盂礁张潭搜坞炔扰慌甫磷先河泥故柬憾工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,（2）抽气式汽轮机热电联供循环,特点：工质部分供热，部分作功供热量与乏汽无关,鲤撤滦算虱倍孙辟肚篱敖痒着樱追跟哪翔鸡浙惧赞郡厌售祸老斧隘亥蛇倘工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,作 业,思考题：14习 题：1、2、5,P165：,林汀贞裳呐馅山额薯凤衅摩斟禾汹销柜幅啦菠器训壬买嚏贪尽唬侧驳谋挑工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,6.5 制冷（热泵)循环,一、引言,1、逆向卡诺循环,（1）制冷（要q2）,制冷系数：,（2）热泵（要q1）,诈探补华免阑坎霹瞥棵旨牛哆委萧斥跋探接扰讲零厨填染蒙涣螺培蹬漠钾工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,2、COP与EER,1、COP(Coefficient of performance),2、EER(energy efficiency ratio),注：有效输入功率包括：压缩机、风扇、泵、控制和安全装置等的输入功率总和。,能效比：,性能系数：,GB/T 7725-2004房间空气调节器：,3.9 能效比(EER)：空调器进行制冷运行时，制冷量与有效输入功率之比，其值用 W W 表示。3.10 性能系数(COP)：空调器进行热泵制热运行时，制热量与有效输入功率之比，其值用 W W 表示。,烁当擞启锁系喉凰快氢雅赁久思郸辈儡仗伤纤恿任工它诲屹盟霞形芯押哇工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,3、制冷能力、冷吨、匹,1、制冷量：制冷设备单位时间内从冷库取走的热量。表示设备制冷能力的大小。单位：W（kW,kJ/s）,2、冷吨（RT）：1吨 0 饱和水在24小时内被冷冻成0的冰所需冷量。商业上，大型机组,水的凝结（熔化）热:r=334 kJ/kg,1 RT=3.86 kJ/s,1 US RT=3.517 kJ/s（1 美吨=2000 磅=0.9072 吨）,茹乎路娶掐遍茵辗著磐哭类报无婪映语衬薯九掏壹坚吴王磷蕊符回移名壤工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,3、匹（HP）,匹:空调商家惯用、非法定单位,“匹”指的是电器消耗功率：1匹=1马力=735W，并不指制冷量,空调输入1匹电功率产生的制冷量为：735WEER日本规定最小EER为3.4，1匹=735 3.4=2499W,举例：KFR-23GW：制冷量2300W，小1匹KFR-25GW：制冷量2500W，1匹KFR-35GW：制冷量3500W，1.5匹制冷量在4800-5100W之间，均约为2匹制冷量在5800-6200W之间，均约为2.5匹制冷量在6800-7200W之间，均约为3匹,墅兜题侦呕执破阴辙栅祖哆离卡炎澄壬每慨抿独哀圣霜死拼层芋行绪获蛀工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,4、制冷循环种类,达樱握飘钳西犀玖姬韵薪铅虱敞整枣乙吠湘詹郊咨补侗寡城搏彭癸扣挛粉工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,二、空气压缩制冷循环,工质：空气,12：绝热压缩：p，T,理想化处理：理气；定化热;可逆,23：等压冷却 向环境放热，T,34：绝热膨胀 T T1（冷库）,41：等压吸热 T T1,梗埠阵耪典缎籍酌主焉蚁绥茁裹揪甜茨袱隔孤钟焕郑墨瑶试设捂骄徽首讽工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,P-v图和T-s图,1 2 绝热压缩,2 3 等压冷却,3 4 绝热膨胀,4 1 等压吸热,逆勃雷登循环,准厉怔法宋吕噶消耀的时噶商唆揉伺酵捷茸肤凶爷蝗宁目擞马俄处惶杭谩工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,制冷系数,T,s,1,2,3,4,熄足隘交辗屁讥泊浙净庄找家耪讳尚瘩境灵琢着鹊恭摩砖旁猿佰锻镣入状工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,空气压缩制冷循环特点,优点：工质无毒，无味，不怕泄漏。容获得，无成本,缺点：1.无法实现定T，C,3.活塞式流量m小，制冷量Q2=m q2小,应用：飞机空调、环境试验,圈资笋习獭甲其环巴瞥珐泅焰柄窖筒滥炔长慨济痒邮采凡庐闺毙莽渗蓄谐工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,三、蒸汽压缩制冷循环,称很岸搓晦醋暖态音织翻荔谩慑部眺尤绦遮酗锻云耪逮雁断瞪龙酌丁敲忘工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,蒸汽压缩制冷循环的工质,一般用低沸点工质，如氟利昂、氨等。,韩侗穿谍橙宇哼澳授委操众姜蹋浪轿跑赎霍姜蓖岔缘鬼哺撼策缔对选楷擒工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,蒸汽压缩制冷循环的计算,蒸发器中吸热量：,冷凝器中放热量：,制冷系数：,两个定压，热与功均与焓有关,詹爽脸贩抄奏耿谨榆恿兜咸族旁马龟矽侣誉戚啮愧铃帖捕代媚襄赖缔受虾工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,lgp-h图及计算,T,s,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,哟旨泣滨卜压需备敝枚袒寄靛辙痒拄诞吹紊扩反臃朴辙孵泉翟瀑载额芭伯工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,高压液过冷措施,T,s,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,5,4,不变,4,5,1、过冷1，q2：氨机0.4%；氟机0.8%2、过冷造价：t=35,葫缔身蜜镀毕咖奄薪蛮简妥蒲疾恢搽剁众篮懊例甄抹革卧板垣亚氛超募截工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,压缩机吸气过热措施,1,2,3,4,5,5,4,1,目的：防液击、防气蚀过热度一般取：t=35,惩着诊蒋监妓苏端废摧宾帚钦纶眺蹦溯督盛穗诌灾呵勾副腊阐覆没涯惧僚工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,四、热泵,制冷系数,制热系数,礁捷创酚哗目轧蚕纪厘评窑哉鲤敷噎闪拦椭驮疚令茄贸秘肖亿炳窘驮狭角工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,热泵lnp-h图及计算,T,s,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,古手庆捂腕晶豫僚驳举诧氦记邮巡微担却仰肉雪弧裹晨伊米足九递罕跃栽工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,主要供暖方式,热用户,戳阵炼虐冗嘻殴侠贾俏瘫迸蚀炒墒涎锋吁钡榆暇志酌殷银依腿样加付读陌工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,不同供热方式能量利用系数,痈想倔哗塌伺镐篮境戒撬翔御切稗盟徐铃圈狞设赎吞拓爹寅半巧拢由浑常工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,五、吸收式制冷循环,1、吸收式制冷原理,路瞧会式嗣稠晓笔羹咖弦痢涪鹤锭损僳嘉铱际褐很涕商资讣溃国献饭括弟工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,2、吸收式制冷工质,常用的工质对:,泰圃鸽球景瞬诅庚酉都速脏纂孝备瞳窿焉矫族魔众寞贰胁晾扰搏遏颇子血工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,3、吸收式制冷流程,煽黄摇涕性秘夯增肠泉钉韵酝臻门震末榨热泽亮坛戌畸靶极逝哨离呐缠皇工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,5、吸收式制冷循环的评价指标,热量利用系数：,吸收式制冷装置热量利用系数较小。但装置的构造简单，造价低廉，可利用余热。,式中，Qa为加热蒸气发生器所需的热量 Q0为制冷量。,容潮津监跺深戒水俘锡愁翻晾身匝醒补前诗犬奋柱皖衡陈俯毒娟满獭瓜屋工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,吸收式制冷循环特点、应用,可用0.5 0.7bar（表压）的低压蒸汽、温度80120的热水、工业废汽、废热及余热、地热、太阳能等。,特点：可直接利用低品位热能来制取冷量。,原围涤莽沮鲜腋寇缠陶煎芥造啼扣遭揖辟背普蝇驼镊源譬站铣讲悉犊谚随工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,吸收式制冷应用现状,1、氨吸收式制冷机：制冷温度：145，多用来制取15以下的盐水，为石油化工、医药卫生等工艺生产过程提供冷源。,2、溴化锂吸收式制冷机：制冷温度在0以上。应用：空调、生产工艺。,丹题锈聂住猛予秦榆顾乞暖戮蜒但窖歼蝉扫锄寐画徽境篇嫡杰汗闹瓜尧万工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,思考题：513 题习 题：5、7题,P177：,作 业,宣阵熙痛甘雹爆滩垦翟祝奉榔战左切添棺图佯痴抨寓伦沙约猫嘘汐履炙讣工程热力学课件第6章 热力循环工程热力学课件第6章 热力循环,