《热力循环》PPT课件.ppt

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1、第六章热力循环本章基本要求熟练掌握水蒸气朗肯循环、回热循环、再热循环以及热电循环的组成、热效率计算及提高热效率的方法和途径;掌握蒸气压缩制冷循环及其热力分析；熟悉空气压缩制冷循环及其热力分析；了解制冷剂的性质、其他相关制冷循环的原理及特点。本章重点1、熟悉朗肯循环图示与计算2、朗肯循环与卡诺循环3、蒸汽参数对朗肯循环热效率的影响4、再热、回热原理及计算动力循环——热能转换为机械能的循环，正向循环；广义热泵循环——消耗机械能把热量由低温物体传向高温物体的循环，逆向循环。A、制冷循环——维持低温热源的低温；B、热泵循环（供暖循环）——维持高温热源的高温。热力循环按工质种类分类：气体循环：工质只

2、发生状态变化而不发生相变。蒸气循环：工质发生状态变化和相变。动力循环按燃料的燃烧方式分：内燃式循环：燃料在系统内部燃烧，燃气本身就是工质。外燃式循环：燃料在系统外部燃烧，热量间壁传给工质。6.1蒸气卡诺循环卡诺循环是相同条件下效率最高的循环。以气体做工质，定温吸热和定温放热两个过程难以实现；且每循环完成的功小。蒸气为工质可以克服上述两个缺点，在湿蒸气区，工质的定压过程就是定温过程，可以实现卡诺循环，且每循环获得的功较多。实际生产中不采用蒸气卡诺循环的原因：（1）绝热压缩过程难以实现；缺少压缩水气混合物的合适设备；（2）定熵膨胀末期，蒸汽湿度较大，对汽轮机工作不利；（3）蒸气比体积比水大千倍

3、，压缩时设备庞大，耗功也大；（4）仅限于湿蒸气区，上限温度受制于临界温度，热效率不高，每循环完成的功也不大。6.2朗肯（Rankine）循环四个主要装置：锅炉汽轮机凝汽器给水泵水蒸气动力循环系统锅炉汽轮机发电机给水泵凝汽器一、工作原理水蒸气动力循环系统的简化锅炉汽轮机发电机给水泵凝汽器郎肯循环1234简化（理想化）：12汽轮机s膨胀23凝汽器p放热34给水泵s压缩41锅炉p吸热1342pv朗肯循环pv图12汽轮机s膨胀23凝汽器p放热34给水泵s压缩41锅炉p吸热4321Tshs1324朗肯循环Ts和hs图12汽轮机s膨胀23凝汽器p放热34给水泵s压缩41锅炉p吸

4、热朗肯循环与水蒸气卡诺循环的区别（1）乏汽的凝结是完全的；（2）冷凝水由泵泵入锅炉，简化了设备，但增加了水的定压加热过程，降低了平均吸热温度，从而使热效率降低；（3）增加了过热器，蒸气在过热器中的吸热过程也是定压过程，提高了平均吸热温度，从而提高了乏气的干度，提高了循环效率，也改善了汽轮机的工作条件。hs1324二、朗肯循环热效率汽轮机作功(定熵膨胀技术功)：凝汽器中的定压放热量：水泵绝热压缩耗功：锅炉中的定压吸热量：定压吸热过程吸入的热量hs1324朗肯循环热效率的计算水的压缩过程可视为定容压缩过程水泵功与汽轮机功相比很小，可以忽略整个循环中工质完成的净功循环热效率任何循环的热效率可表示

5、为：蒸气动力装置输出1KW.h(3600KJ)功量所消耗的蒸汽量称为汽耗率，用符号d表示：在功率一定的条件下，汽耗率反应了循环中各设备尺寸的大小，所以汽耗率是动力装置的经济指标之一。sp1,t1,p2654321三、蒸气参数对循环热效率的影响影响热效率的参数？TsT6543211、蒸汽初压p1对热效率的影响t1,p2不变，p1优点：，汽轮机出口尺寸小缺点：对强度要求高不利于汽轮机安全。一般要求出口干度大于0.85~0.88'4'5'6'1'22'x1Tth2'vsT6543212、蒸汽初温对热效率的影响优点：，有利于汽机安全。缺点：对耐热及强度要求高，目前最高初温一般在550℃左右汽机出口

6、尺寸大p1,p2不变，t1'1'22'xth1T2'vsT6543213、乏汽压力对热效率的影响优点：缺点：受环境温度限制，现在大型机组p2为0.0035~0.005MPa，相应的饱和温度约为24~33℃，已接近事实上可能达到的最低限度。冬天热效率高P2降低，乏气干度下降，对汽轮机工作不利p1,t1不变，p22Tth'2'3'4四、实际循环以汽轮机内有摩擦损耗为例来进行分析蒸气经汽轮机绝热膨胀完成的实际功为：汽轮机内气体实际完成的功与理论功之比称为汽轮机内部相对效率，简称汽轮机效率其他过程的效率也可类似处理在设计计算时，若蒸气的消耗量为DKg/h，则理想循环的效率为实际循环的效率为若考虑摩

7、擦损失，则汽轮机输出的有效功率为Ne：机械效率相对有效效率锅炉效率动力装置效率例题6－16.3朗肯循环的改进为了克服朗肯循环的缺点，工程实际做了许多改进，如回热循环、再热循环等。一、回热循环利用汽轮机中的蒸汽预热锅炉给水，称为回热循环1－7－d－3－4－5－6－1称为回热循环(实际难以实现)。循环3－4－5－7－d－3称为概括性卡诺循环。循环5－7－2－e－5为卡诺循环。回热循环的热效率高于朗肯循环的热效率。抽汽去凝汽器