Водяной пар. Закон Дальтона

Циклы паротурбинных установок (ПТУ).

Циклы ПТУ – совмещенные процессы получения и преобразования энергии в оборудовании ТЭС.

Рабочее тело – вода, питательным насосом (5) подается в паровой котел (1), полученный пар с давлением р1, температурой t1, энтальпией h1 направляется в турбину (2) и вращает ротор и получается механическая работа вращения ротора, которая в электрогенераторе превратиться в электричество, а у пара параметры уменьшаются до р3, t3, h3. С низкими параметрами пар сбрасывается в конденсатор (3) – получается конденсат пара, а он конденсатным насосом (4) отводится из конденсатора, а затем в питательном насосе (5) у воды поднимается давление. Вода вернулась в котел. КПД этого цикла равняется 30%. Для повышения экономичности внедряют дополнительно: вторичный перегрев пара; регенеративный подогрев питательной воды; теплофикацию.

1)

Р1

Вторичный перегрев

Р2

2э

р3

Р2

Для повышения КПД используют сухой перегретый пар, т.к. влажный пар, который содержит капли воды вызывает эрозию металла в элементах.

Для повышения КПД в цикле с промежуточным перегретым паром используют 2-х цилиндровые турбины.

КПД _цикла=

2)

Р1

Регенерация:

Ротбора

охлажд. вода

Р2

Регенеративные циклы – это циклы в которых питательная вода до ее поступлении в котельный агрегат, подвергается предварительному нагреву пара отбираемой из промежуточной ступни паровой турбины

Увеличение КПД при применении регенерации составляет 10-15 %. При этом экономия теплоты в цикле возрастает с повышением начального давления p₁ пара. Это связано с тем что с повышением p₁ увеличивается температура кипения воды, а следовательно повышается количество теплоты, которое можно подвести к воде при подогреве её отработанным паром. В настоящее время регенеративный подогрев применяется на всех крупных электростанциях.

Водяной пар – это газообразное состояние воды.

Виды:

1) Сухой пар

2) Влажный пар

3) Насыщенный пар

4) Перегретый пар

Сухой пар — это насыщенный пар, не содержащий взвешенных частиц жидкости. Насыщенный пар — пар, находящийся в термодинамическом равновесии с жидкостью (или твёрдым телом) того же химического состава. Между жидкостью и её насыщенным паром существует динамическое равновесие: число молекул, вырывающихся в единицу времени из жидкости и переходящих в паровую фазу, равно числу молекул пара, возвращающихся в жидкость за то же время.

Закон Дальтона.

В смеси газов давление каждого газа такое же, каким было бы, если бы он один занимал тот же объем.

Таким образом, общее давление газовой смеси равно сумме давлений всех газов, входящих в ее состав. Проще говоря, каждый отдельный газ ведет себя независимо от остальных газов смеси.

При смешении газов даже разные по размеру и молекулярному весу молекулы, находясь в постоянном движении, легко перемешиваются. В газовой смеси каждый газ имеет давление, пропорциональное его процентному содержанию в смеси. Давление каждого отдельного газа в составе смеси именуется парциальным.

Например, если предположить, что воздух на четыре пятых состоит из азота и на одну пятую — из кислорода, то молекулы азота создают четыре пятых давления смеси, а молекулы кислорода — одну пятую. Если общее давление равно одной атмосфере, то парциальное давление азота равно четырем пятым атмосферы, а парциальное давление кислорода — одной пятой атмосферы.

Математически закон Дальтона можно выразить следующим образом:

Р_{влаж.возд.}= Р_в+Р_п

Р_{в –} парциальное давление сухого воздуха

Р_п – парциальное давление водяного пара