Как известно изотермический является наиболее выгодным термодинамическим процессом сжатия воздуха в компрессоре. Одним из способов приближения реальных процессов сжатия сопровождающихся значительным ростом температур, к изотермическому является способ охлаждения сжимаемого воздуха в промежуточных охладителях компрессорной установки.
Рассмотрим схему трехступенчатого сжатия воздуха с двумя промежуточными охладителями представленную на рисунке 4. Воздух с параметрами в точке 1 поступает в компрессор низкого давления (КНД) где сжимается до давления
Затем он отводится в охладитель воздуха (ОВ) в котором охлаждается до первичной температуры, после чего попадает в компрессор среднего давления (КСД), где снова сжимается до давления , после чего поступает во второй охладитель воздуха. После чего воздух попадает в компрессор низкого давления (КВД) и сжимается до конечного давления.
Рис 5. Схема трехступенчатой компрессорной установки
и процессы сжатия в T-S-диограмме.
|
|
Наиболее рациональное распределение давления между отдельными ступенями достигается исходя из условия одинаковых степеней сжатия в них. При этом затраты технической работы на весь процесс сжатия минимальны. Таким образом можно записать:
Где z-число ступеней.
давление на входе и выходе из компрессорной ступени.
давление перед компрессором и за ним.
В нашем случае при Z=3 получим:
=1.7
Температура воздуха на выходе из КНД в изоэнтропическом процессе:
К.
Действительная температура воздуха на выходе из КНД:
К.
Как видно из T-S-диаграммы трехступенчатого сжатия (рис 4) указанное распределение температур между ступенями сжатия приводит к равенству температур воздуха на входе и выходе из каждой ступени.
Таким образом:
Полезная мощность ГТУ:
кВт.
Полезная мощность парогазовой установки:
кВт.
Количество теплоты, затраченное в цикле ГТУ с учетом того, что воздух, поступающий, в ВПГ в данном случае имеет более низкую температуру:
кДж/сек.
Используя ранее полученное значение кДж/сек.