P4250053

•yzneczaay uwzględniając spadek dśnienia między punktem poboru pary w mrbinie. gdzie panuje ciśnienie p_l0. a ciśnieniem w wymienniku:

Pi =* P»-A*

Spadek dśnienia wynosi przeciętnie

Entalpię pary i, na wlocie do WR znajdujemy z punktu przecięcia izobary p_l0 z linią ekspansji w turbinie (rys. II.22). (Uwaga: w obszarze dużego zawilgocenia pary uwzględniamy separacyjne działanie zaczepu, patrz rozdział X.)

P,

s

Rys. 11.22. Wyznaczenie entalpii pary zaczepowej i,

W ten sposób mamy określone wszystkie wielkości występujące po prawej stronie równania (IL27) i możemy obliczyć strumień pary zaczepowej.

Na rysunku 11.21 przyjęto schemat uproszczony, w którym kondensat grzejny spływa do kondensatora. Aby z WR nie płynęła nieskroplona para, umieszcza się na rurociągu spływowym z WR zwężkę lub odwadniacz, tzw. „garnek kondensacyjny”, wyposażony w regulator poziomu skroplin w podgrzewaczu, umożliwiający wyłącznie wpływ cieczy. Regulator ten zamyka zawór spływowy przy spadku poziomu skroplin w WR.

Obliczmy sprawność obiegu z jednostopniową regeneracją. Dla uproszczenia pominiemy pracę pompy wody zasilającej i założymy brak spadków ciśnienia w kotle i w rurociągach. Uwzględnimy jednakże straty wewnętrzne w turbinie.

Sprawność termiczna wewnętrzna obiegu

(11.28)

przy czym jednostkowa praca wewętrzna turbiny (odniesiona do jednostkowego strumienia pary na wlocie m₀ = 1 kg/s) wynosi

Praca ta jest mniejsza od wewnętrznego spadku entalpii w turbinie:

li^<    * ' i ~ * ł»

bowiem w części za zaczepem pracuje mniejszy strumień pary (1 — o,). Praca T₍ nie oznacza więc pracy 1 kg pary, lecz uwzględnia zmianę strumienia za zaczepem. Z tego względu wprowadzamy oznaczenie T.

Ciepło doprowadzone w kotle

9i = *i -i** = (>i -4)“4*w    (H-30)

Strumień ciepła tracony w kondensatorze

q₂ = (1 -a)(i₂-i₃) = (i -a)xr    (n.31)

jest mniejszy niż w układzie bez regeneracji.

Wzrost sprawności obiegu w porównaniu z prostym obiegiem CR

Mh = ifd-Hou

zależy od ciśnienia pary zaczepowej p,. Ze wzrostem liczby zaczepów : wzrasta przyrost sprawności, osiągając maksimum dla z-»oo.

Projektując układ regeneracji należy ustalić:

1.    termodynamicznie i ekonomicznie optymalną temperaturę wody zasilającej t_wz = t_k+At_ws;

2.    liczbę zaczepów z;

3.    podział podgrzewu całkowitego Al_wt na poszczególne stopnie regeneracji;

4.    schemat regeneracji obejmujący typy podgrzewaczy, ich połączenia i urządzenia pomocnicze (pompy, zawory, regulatory) i obliczyć strumienie pary grzejnej.

Rozważając, dla uproszczenia, schemat układu z jednakowymi wymiennikami można ogólnie określić związek między podgrzewem wody zasilającej At_WI a liczbą wymienników, jak również obliczyć optymalny podział podgrzewu na poszczególne stopnie regeneracji. Zadanie to rozwiązał w roku 1940 Schaff [45].

Jeżeli układ złożony jest wyłącznie z podgrzewacz) mieszankowych z kaskadowym spływem kondensatu grzejnego, optymalny rozkład temperatur otrzymuje się, gdy stosunek temperatur bezwzględnych przed i za poszczególnym wymiennikiem jest taki sam:

W tym przypadku podgrzewy At_wj są większe w obszarze wysokich temperatur wody zasilającej; w obszarze niskich temperatur wody podgrzanej są mniejsze. Relacja (11.32) obowiązuje wówczas, gdy strumień wody zasilającej, przepływającej przez kolejne podgrzew acze, jest taki sam, co nie odpowiada układom stosowanym w praktyce. W przypadku podgrzewaczy mieszań-