Паросиловая установка

Основные термодинамические процессы водяного пара. Для анализа работы паросиловых установок существенное значение имеют изохорный, изобарный, изотермический и адиабатный процессы. Расчет этих процессов можно выполнить либо с помощью таблицы воды и водяного пара, либо с помощью Л, s-диаграммы. Первый способ более точен, но второй более прост и нагляден.

Несмотря на большие потери эксер-гии при передаче теплоты от продуктов сгорания к пару, КПД паросиловых установок в среднем выше, чем у ГТУ, и близок к КПД ДВС, прежде всего за счет хорошего использования располагаемой эксергии пара. (Как указано выше,

Мартенсшпно-ферритные стали содержат 10 — 25 % феррита. Их используют для деталей и узлов газовых турбин и паросиловых установок. В состав сложнолегированных сталей 18Х12ВМБФР и 15Х12ВНМФ (табл. 11) кроме 11—13 % Сг, входят W, V, Mo, Mb, которые повышая температуру рекристаллизации и образуя карбиды типа М23Св, М6С, М2С, МС и фазы Лавеса — Fe2W (Fe2Mo), улучшают жаропрочность. Наиболее сильно повышает жаропрочность вольфрам и ванадий в сочетании с молибденом. Легирование стали бором, цирконием, церием и азотом дополнительно увеличивает жаропрочность. Рабочие температуры этих сталей могут достигать 500 — 600 °С. Однако количество ферритообразующих элементов должно быть ограничено, в противном случае сталь может стать полуферритной, что снизит ее жаропрочность.

включающий котёл, турбину, элект-рич. генератор и трансформатор, наз. энергетич. блоком. Блочный принцип компоновки оборудования обладает рядом преимуществ перед др. схемами паросиловых установок (проще схемы трубопроводов, меньше арматуры, лучше условия прогрева турбины, значительно дешевле установка).

3) П. металла - дефект металла, появляющийся в результате его нагрева до высоких темп-р. Характеризуется резкими границами между структурными составляющими металла, увеличением зернистости, понижением ударной вязкости (сохраняются при охлаждении). П. металла может быть устранён повторным нагреванием обычно на 20-30 "С выше темп-ры перекристаллизации. ПЕРЕГРЕТЫЙ ПАР - пар, имеющий темп-ру выше темп-ры насыщ. пара при том же давлении. Разность между темп-рой перегрева и темп-рой насыщения наз. степенью перегрева. Св-ва П.п. по мере увеличения степени перегрева приближаются к св-вам идеального газа. П.п. получают в пароперегревателях. Водяной П.п. служит рабочим телом паросиловых установок, экономичность к-рых тем выше, чем выше темп-pa перегрева (степень перегрева) пара. ПЕРЕДАТОЧНОЕ ОТНОШЕНИЕ - отношение угловых скоростей двух звеньев механизма.

4-7. Регенеративный ЕИКЛ паросиловых установок .... 187

При изложении материала, относящегося к циклам паросиловых установок, обращено внимание на особенности их при применении водяного пара высоких параметров. Подробно рассмотрен теплофикационный цикл, составляющий одну из основ советской теплоэнергетики. Достаточно полно рассмотрены циклы газовых турбин с учетом того, что в ряде техникумов требуется подробное

4-7. РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ ЦИКЛ ПАРОСИЛОВЫХ УСТАНОВОК

Бинарный цикл Карно. Каждое из рассмотренных до сих пор рабочих тел характеризуется рядом свойств, положительно или отрицательно влияющих на экономичность цикла. Продукты горения топлив как рабочее тело в тепловых двигателях характеризуются тем, что могут иметь высокую начальную температуру, получаемую как результат процесса горения. Высокая начальная температура обеспечивает и высокий термический к. п. д. цикла. В зависимости от условий горения она достигает 1 500—3 000° С. Это значительно выше того, что могут выдержать металлы, но стенки камеры, в которой происходит горение, можно охлаждать, и в этом случае такие температуры становятся приемлемыми. Однако конечная температура продуктов горения при расширении их в газо-ьых турбинах до атмосферного давления оказывается еще значительно выше температуры окружающей среды, что неблагоприятно для термического к. п. д. цикла, Обратное наблюдается у другого рабочего тела — водяного пара. Он получается в перегревателе парогенератора путем подвода тепла от горячих газов через металлическую стенку труб перегревателя, и его температура всецело определяется жаропрочностью металла, которая не позволяет получать пар с температурами более 600—650° С, да и то при использовании весьма дорогих высоколегированных сталей. С другой стороны, как это было показано при анализе циклов паросиловых установок, конечная температура водяного пара при расширении его до принятых давлений в конденсаторе ненамного отличается от температуры окружающей среды, что благоприятно для экономичности цикла. Рассмотренные свойства того и другого рабочего тела привели к мысли о создании бинарного цикла, т.е. такого цикла, в котором участвовали бы два рабочих тела, каждое из которых вносило бы в цикл свое благоприятное для термического к. п. д. свойство. Такой бинарный цикл получил название парогазового цикла. В нем в высокотемпературной части рабочим телом служат продукты горения топлив, а в низко-

Процесс дросселирования используют для регулирования работы паросиловых установок, так как с увеличением дросселирования уменьшаются расход рабочего тела и располагаемая работа (теплоперепад). Действительно, если без дросселирования располагаемая работа равна j'i — Ь (см. рис. 1.22), то при наличии процесса 1Ъ располагаемая работа уменьшается и становится равной ib — ic^h — »2- Так, при дросселировании пара перед турбиной с давлением 10 кПа и температурой 500 °С до давления 5 кПа расход пара уменьшается в 2 раза, а адиабатный тепло-перепад на 16%, в результате чего мощность турбины снижается примерно на 53%.

1.7. Циклы паросиловых установок

закрепления на трансп. средствах к.-л. машин, аппаратов, длинномерных и др. грузов. Л. снабжаются захватами или стяжками. ЛОКАЦИЯ ЗВУКОВАЯ - определение местонахождения объекта по создаваемому им звуковому полю (пассивная Л.з.) или по отражению от него звукового сигнала, излучаемого внеш. источником (активная Л.з.). При использовании импульсных излучателей звука расстояние до объекта определяется по времени запаздывания отражённого эхо-сигнала; при Л.з. в непрерывном режиме расстояние определяют, измеряя разность фаз посылаемого и отражённого сигналов. Л.з. в диапазоне частот от ин-фра- до ультразвука применяется при распространении акустич. волн в воздухе, земле и воде (напр., при сейсморазведке, для дальнего обнаружения кораблей), на ультразвуковых частотах - в дефектоскопии, мед. диагностике и др. областях. ЛОКОМОБИЛЬ (франц. locomobile, от лат. locus - место и mobilis - подвижной) - передвижная или стационарная паросиловая установка, состоящая из объединённых в один агрегат парового котла, поршневой паровой машины и вспомогат. устройств. Мощность паровых машин Л.- 90-580 кВт. Использовались на небольших пром. предприятиях для привода генераторов электрич. тока вплоть до 60-х гг., когда произ-во их было прекращено. ЛОКОМОТИВ (франц. locomotive, от лат. locomoveo - сдвигаю с места) -силовое тяговое средство, относящееся к ж.-д. подвижному составу, предназнач. для передвижения поездов (или отдельных вагонов) по рельсовым путям. В зависимости от первичного источника энергии Л. подразделяются на паровые, электрические, дизельные, газотурбинные и соответственно наз. паровозами, электровозами, тепловозами и газотурбовозами. Существуют также комбиниров. Л., напр, дизель-электровозы. По характеру выполняемой работы различают магистральные, маневровые и пром. Л. В зависимости от осуществляемых перевозок Л. бывают грузовые (в т.ч. магистральные и пром. транспорта), пассажирские и грузопассажирские. Функции Л. выполняют также моторные вагоны и дрезины.

является водяной пар, поступающий от сети центрального теплоснабжения, районной котельной или от местного парового котла по трубопроводам (паропроводам) в отопительные приборы, установл. в помещениях. П.о. целесообразно применять для обогрева производств, помещений в пром. зданиях, снабжаемых паром для технол. нужд, или при использовании отработавшего пара. ПАРОВОЗ - автономный локомотив с паросиловой установкой, состоящей из парового котла и паровой машины, обеспечивающей за счёт энергии сжатого пара необходимую силу тяги для движения по рельсовой колее. Паросиловая установка размещена на раме экипажной части П., запасы топлива (угля, торфа, дров) находятся на тендере или на самом П. (танк-паровоз). Первый практически пригодный грузовой П. построил в 1814 Дж. Стефенсон (Великобритания); в России первые П. появились в 1833-1834 (конструкции Е.А. и М.Е. Черепановых). В 1950-е гг. произ-во П. в большинстве стран мира прекращено (в России с 1956), на смену им пришли более экономичные локомотивы - электровозы и тепловозы. ПАРОВОЗДУХОМЕР - прибор, являющийся комбинацией дроссельного паромера и дифференц. тягомера с общим вторичным указывающим прибором, имеющим одну шкалу и две стрелки. Работа П. осн. на приближ. пропорциональности расхода воздуха или продуктов сгорания (измеряется дифференц. тягомером) и паропроиз-водительности котла (измеряется дроссельным паромером). Применение П. упрощает контроль за работой котла: при регулировании нагрузки и процесса горения достаточно добиваться совпадения обеих стрелок. ПАРОВОЗДУШНЫЙ МОЛОТ - МОЛОТ, в к-ром в качестве энергоносителя, приводящего в действие исполнит, органы, используется пар от паровых котлов или сжатый воздух от компрессора. Падающие части П.м. связаны штоком с поршнем, совершающим возвратно-поступат. движение в цилиндре под действием пара или сжатого воздуха. Пластич. деформация заготовки производится с помощью двух бойков (ковочный молот) или штампов (штамповочный молот), один из к-рыхустановлен на шаботе, а другой крепится к подвижной бабе. ПАРОВОЙ КОТЁЛ - устройство, имеющее топку, обогреваемое за счёт теплоты, выделяющейся в топке при сжигании топлива, и предназнач. для получения пара с давлением выше атмосферного, используемого вне самого устройства. Рабочее тело большинства П.к.- вода. По конструкции подразделяются на газотрубные котлы и водотрубные котлы, по схеме движения воды - с многократной циркуляцией и прямоточные. Паро-производительность П.к. до 4000 т/ч

ПАРОПРОВОД - трубопровод для транспортирования пара. П. выполняют обычно из стальных цельнотянутых труб, к-рые соединяются при помощи фланцев (в П. низкого давления -до 1,2 МПа) или стыковой сваркой (в П. среднего и высокого давления). Для удаления конденсата пара П. имеют уклон (2-3%о) в сторону движения пара, снабжаются водоотделителями и дренажными устройствами. На П. устанавливают запорные и регулирующие вентили и задвижки, компенсаторы, воспринимающие термич. расширение труб. Для уменьшения потерь теплоты П. покрывают тепловой изоляцией. ПАРОРАСПРЕДЕЛЕНИЕ - управление процессами подачи в цилиндр паровой машины свежего пара и выпуска из него отработавшего, а также процессом подвода пара к паровой турбине. П. в паровой машине осуществляется чередованием открытий и закрытий впускных и выпускных каналов цилиндра, производимыми с помощью золотников, клапанов, самого поршня непосредственно (прямоточные машины) или кранов. В паровой турбине применяются сопловое и дроссельное П. При сопловом П. в каждую из групп сопел пар подводится от отд. регулирующих клапанов, к-рые открываются поочерёдно. При дроссельном П. пар подаётся сразу по всей окружности, и изменение его расхода достигается дросселированием в регулирующих клапанах, к-рые открываются одновременно. ПАРОСИЛОВАЯ УСТАНОВКА - Энерге-тич. установка, в общем случае состоящая из паровых котлов (парогенераторов) и паровых двигателей, в

БИНАРНАЯ УСТАНОВКА (от лат. binarius — двойной)— паросиловая установка бинарного цикла с 2 рабочими телами (напр., вода и ртуть). Хотя термич. кпд бинарного цикла выше кпд цикла с одним рабочим телом, широкого распространения Б. у. не получила, т. к. применение 2 рабочих тел усложняет и удорожает оборудование и его эксплуатацию.

КОТЁЛ — ТУРБИНА БЛОК — паросиловая установка, состоящая из парового котла, турбины и вспомогат. оборудования; при норм, работе не имеет связей по пару и воде с др. установками. Поскольку турбина К.— т. б. обычно служит на электростанции для привода генератора, не имеющего связей с др. генераторами, такой блок иногда наз. блоком котёл — турбина — генератор. Блочный принцип компоновки оборудования обладает рядом преимуществ перед др. схемами паросиловых установок (проще схемы трубопроводов для воды и пара, особенно при двойном перегреве, меньше требуется арматуры, легче осуществляются регулирование и автоматизация, лучше условия прогрева турбины, значительно удешевляется установка). Мощность сооружаемых блоков достигает 1200 МВт.

ЛОКОМОБИЛЬ (франц. locomobile, от лат. locus — место и mobilis — подвижной) — передвижная или стационарная паросиловая установка в виде паровой машины, смонтированной на паровом котле. В СССР произ-во Л. прекращено в 1960-х гг. (применялись в сел. и лесном х-вах, в ремонтных мастерских, как первичный двигатель на сел. электростанциях и т. д.).

машины и вспомогат. агрегатов. Паросиловая установка допускает плавную регулировку крутящего момента, что создаёт выгодную тяговую характеристику. Токсичность отработавших газов П. а. значительно меньше, чем у автомобиля с двигателем внутр. сгорания. Распространения не получил из-за конструктивной сложности.

ПАРОСИЛОВАЯ УСТАНОВКА — энергетич.

В 1927 г. Балтийский судостроительный завод закончил строительство четырех серийных лесовозов типа «Товарищ Красин» (табл. 14), предназначенных для перевозки леса, сыпучих и генеральных грузов. Полная грузоподъемность каждого из них составляла 3500 т. Паросиловая установка мощностью 900 л. с. обеспечивала такому судну скорость хода 9 узлов. В 1928 г. на Северной судостроительной верфи закончилось строительство первого советского грузо-пассажирского океанского теплохода (рис. 72).

Парогазовая установка с раздельными контурами рабочих т, Паросиловая установка

В заключение следует заметить, что комбинированная установка может дать экономию тепла по сравнению с паросиловой установкой даже в условиях, когда к. п. д. как бинарной, так и паровой части комбинированного цикла ниже к. п. д. цикла, по которому работает паросиловая установка. Это обусловлено тем, что потери в котле учитываются в потерях бинарной части комбинированного цикла.