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热能动力装置:将热能转换为机械能的设备,也称为热力发动机, 简称热机。
动力装置循环(简称动力循环或热机循环):分为蒸汽动力装置循环和气体动力装置循环。
一、蒸汽动力装置循环—朗肯循环
1、过程
4-5-6-1:水与水蒸气在锅炉中的可逆定压加热过程
1-2:水蒸气在汽轮机中的可逆绝热膨胀过程;
2-3:乏汽在冷凝器中的定压放热过程。
3-4:水在给水泵中的可逆绝热压缩过程;
2、朗肯循环的热效率
若忽略水泵功,同时近似取h4≈h3,则:
3、耗汽率(汽耗率) d0:装置每输出单位功量(KW.h)所消耗的蒸汽量。
4、初参数对朗肯循环热效率的影响
5、回热循环
目的:提高等效卡诺循环的平均吸热温度;抽汽级数愈多,t愈高,费用愈大。
6、再热循环
目的:克服汽轮机尾部蒸汽湿度太大造成的危害。再热可以增加蒸汽的干度,以便在初温限制下采用更高的初压,从而提高循环热效率。通常一次再热可使热效率提高 2%~3.5%。
7、热电合供
(1)背压式特点:①热能利用率高。②发电量受热负荷制约。
(2)抽汽凝汽式特点:①可以自动调节热、电供应比例,热负荷变动对电能生产影响较小。
②热效率较背压机组高。
(3)热电联供经济性评价指标
循环热量利用系数K,数值上大于循环热效率t
背压式热能利用系数最高Kmax=1,普通朗肯循环最低,抽气式介于两者之间。
①循环热量利用系数没有区分热能与电能的本质差别。
②循环热效率没考虑低温热能的可利用性。
评价热电联供需要两个热经济性指标:t、K
二、气体动力装置循环
(一)活塞式内燃机循环
四冲程:吸气、压缩、膨胀(动力)、排气
四冲程活塞式内燃机的理想循环
(1)混合加热理想循环(萨巴德循环)
1→2 等熵压缩;2→3 等容吸热;3→4 定压吸热;
4→5 等熵膨胀;5→1 定容放热
特性参数:
(2)定压加热理想循环(狄塞尔循环)柴油机:λ=1
(3)定容加热理想循环(奥图循环)汽油机、煤气机:ρ=1
(4)活塞式内燃机的理想循环热效率的影响因素
三、制冷循环
制冷装置循环是一种逆向循环。
1、压缩气体制冷循环
(1)循环过程—逆布雷顿循环
1-2:压缩机内绝热压缩过程;
2-3:冷却器内定压放热过程;
3-4:膨胀机中绝热膨胀过程;
4-1:冷室内定压吸热过程。
(2)制冷系数
2、蒸气压缩制冷循环
(1)循环分析:
1-2:绝热压缩过程
2-3:定压凝结放热过程
3-4:绝热节流过程
4-1:定压蒸发吸热过程
(3)制冷系数的影响因素及提高途径:
3、吸收式制冷循环
4、热泵循环
(1)原理:以供热为目的的逆向循环。
(2)供热系数:
(3)热泵循环与制冷循环的异同:
相同点:都是从低温热源吸热,向高温热源放热,同时消耗功量。
不同点:①制冷循环以供冷为目的,把热量排向大气环境。环境作为高温热源。
②热泵循环以供热为目的,从大气环境吸收热量。环境作为低温热源。



