双工质动力循环教学课件.pptVIP

第十一章双工质动力循环;11-1 概说;现代蒸汽动力循环的最高温度可达600。C，排汽温度约为30。C，循环热效率约为40%左右，它与相同最高温度和环境温度（设为20。C）范围内的卡诺循环的热效率之比为（图11-2 ）;11-1 概说;某一动力循环热效率与相同温度范围内卡诺循环热效率之比称为循环的充满度，意即该循环在温熵图中与矩形的卡诺循环相比时的饱满程度。 动力循环热效率的高低完全取决于平均吸热温度（Tm1）和平均放热温度（Tm2）。平均吸热温度愈高、平均放热温度愈低，则循环的热效率愈高。 燃气轮机装置的平局吸热虽较高，但平均放热温度也高 ，所以循环热效率不高。 蒸汽动力循环的平均吸热温度虽不很高，但平均放热温度很低，所以其循环热效率显著高于燃气轮机装置的循环热效率。但从循环 的充满度来说，二者均远小于1。; 理想的动力工质特性： （1）工质的临界温度必 须远超过材料容许的蒸 气最高温度Tmax,以便在 饱和区内实现定温（亦 即定压）的吸热和放热 过程（图11-3 ）;（2）相应于新饱和蒸气温度T1（即材料容许的最 高温度）的最高压力不要太高，气化潜热则应尽 可能大些，以便更有效地吸热。 （3）三相点温度应低于大气温度，以免工质在涡 轮机中膨胀降温至接近大气温度时产生固态物质 （4）液体预热时的吸热量相对于气化潜热应尽量 小。液体的定压比热容应尽量小，即在T-s图中饱和液体线应尽量陡些。;（5）在T-s图中，饱和蒸汽线也应尽量陡些，以 免涡轮机后面各级蒸汽湿度大而损害叶片。 （6）相应冷凝温度T2（它接近大气温度T0）的饱 和压力p2不要太低，以免增加维持冷凝器内高真 空度的困难以及由于比体积太大造成涡轮机后面 几级的叶片及排气管道的尺寸过大。 （7）化学稳定性好、无毒、不腐蚀金属、来源充 足、价格便宜等。;目前还没有找到具有这样特性的工质。水蒸气的临界温 度太低，无法实现高温下的定温（定压）加热，但水蒸 气在接近大气温度时的饱和压力还不算很低。 水银和钾都具有很高的临界温度，便于实现高温下的定 温（定压）吸热，但在接近大气温度时水银和钾的???和 压力极低，钾在这样的温度下则已凝固。 鉴于水和汞及钾在性质上的互补性（水适宜在低温段工 作，汞和钾适宜在高温段工作），人们提出了汞-水双 蒸气循环或钾-水双蒸气循环。; 双蒸气循环 用临界温度高的物质（如汞、钾等）进行顶循 环，以水蒸气循环作为底循环，顶循环的放热 　通过换热器为底循环的水预热和汽化时所吸收 　，这样可受到很好的效果。 图11-4和图11-5画出了钾-水双蒸气循环的系 统示意图和相应的T-s图。;11-3 双蒸气循环;设钾蒸气流量与水蒸气流量之比为m，则 （11-1） 整个双蒸气循环所作功（对每千克蒸气而言）为 （11-2）;循环从外界吸收的热量 （11-3） 循环向外界放出的热量为 （11-4） 双蒸气循环的热效率为