Цикл Ренкина для перегретого пара

термодинамика пар излучение Перегрев пара. Рассмотрим цикл Ренкина для перегретого пара на Ts-диаграмме (рис. 1). Процессы подогрева воды в паровом котле от t_2,s до t_1,s(линия 3−0), превращения кипящей воды в сухой насыщенный пар (линия О-1') и, наконец, процесс перегрева пара (линия 1'-1) протекают по изобаре (р₁ = const), причем вид изобары перегретого пара на Ts-диаграмме указывает на то, что температура его в точке 1 должна быть выше, чем в точке 1^'. Дальнейшее протекание процесса не отличается от ранее рассмотренного, т. е. пар расширяется в паровом двигателе по адиабате 1−2, причем при большом перегреве пар в конце расширения может быть еще перегретым (как показано на рисунке). Линия 2-а-З — процесс отвода теплоты в конденсатор.

Рис. 1. Перегрев пара повышает экономичность цикла Ренкина

Исследуя Тs-диаграмму цикла Ренкина, видим, что если в области насыщения отдается теплота, измеряемая, например, пл. 6789, то в полезную работу превратится теплота, измеряемая пл. 4567. В области же перегретого пара при таком же количестве отведенной теплоты (пл. 6'7'8'9'-пл. 6789) в работу превратится теплота, измеряемая пл. 1^' I" 6'7'. Так как эта площадь больше пл. 4567, то в области перегрева теплота используется лучше, чем в области насыщения. Следовательно, перегрев пара в цикле Ренкина повышает его термический КПД, т. е. уменьшает удельный расход пара и, следовательно, увеличивает удельную работу цикла. Чем выше начальная температура пара, поступающего в паровой двигатель, тем экономичнее становится цикл. Максимальное значение этой температуры в настоящее время достигает 550—600 °С. Перегрев пара не намного увеличивает экономичность цикла, как это видно из приведенного ниже примера 15.4, и внедрение в теплотехнику перегретых па ров объясняется их свойствами, указанными ранее. В практических условиях большое значение имеет свойство пере гретого пара не конденсироваться при понижении его температуры.