Бу -кштілі ондырыны Ренкин циклы.

ндірісте ке пайдаланатын бу турбиналы ондырылар Ренкин циклімен жмыс істейді. Бл циклде бу ондырыда бу толы сйытанады жне аса ыздырылан буды пайдалану ммкіншілігі болады, ал термиялы п..к. кбейтеді. Бл циклді ткен асырды 50-жылдары У. Ренкин жне Р. Клаузиуспен екуі бір уаытта сынан, кбінесе бны Ренкин циклы деп атайды.

Тменде (1.37- сурет) арапайым бу турбиналы ондырылардаы Ренкин циклі шін, ыздырылан буды циклі су буыны Р,V жнеT,S диаграммаларында бейнеленген. Ренкин циклі бойынша жмыс жасайтын ондырыны принципті схемасы 1.36 – суретте крсетілген.

азанда айнаан суды Р₁ ысымдыы жадайын 4-нкте сиппатайды; Ренкин циклы мынадай процестерден турады:2^’-3 – азана насоспен суды беру (адибатты сыу); 3-4 – азандаы суды изобаралы ыздыру, айнату; 4-5 – изотермалы жне изобарлы процестерде суды буа айналдыру; 5-6 – буды рату;6-1-буды аса ыздыру процесі;1-2 – бу турбинасында жылуды адиабатты лаю процесі; 2-2^Ў - буды изобарлы шытану процесі; 1-2д бу турбинасындаы буды наты лаю процесі.

Ренкин цикліні термиялы п..к. мына тедеумен аныталады.

_t= / [(h₁-h₂’)-V(Р₁-Р₂)]. (1.8.4)

БК-ны жмысына талдау жасаса (3 нкте) бастапы ысым Р₁ (3…4 МПа дейін), іс жзінде TS диаграммасында 3 жне 2’ нктелеріндегі крсетілген, ысымдарды шамалары бірдей болады, сондытан термиялы п..к.-ті жуытау формуламен былай анытауа болады.

_t= =(h₁-h₂)/ (h₁-h₂’), (1.8.5)

мндаы h₁, турбинаа кірердегі аса ыздырылан буды меншікті энтальпиясы;

h₂ – конденсатора кірердегі пайдаланан буды меншікті энтальпиясы;

h’₂ – конденсатордан шыа берістегі сйыты меншіктігі энтальпияссы.

Жоарыдаы формуладан Ренкин циклыны термиялы п..к. буды турбинаа кіре берістегі h₁ жне шыа берістегі h₂^Ў энтальпиясымен жне Т₂ температурада тран суды энтальпиясымен h₂^Ў аныталады;осы энталпияларды маналары циклды ш параметрлермен аныталады; буды турбинаа кіре берістегі ысымы Р₁ мен температурасы t₁, буды турбинадан шыа берісіндегі, яни конденсатордаы ысымымен Р₂.

Жмыс кезінде буды температурасы скен t₁ сайын бумен кш беретін ондырыны термиялы п..к. артады.

Жылуды регенерациялау арылы БК-ны термиялы п..к. 10…14%-ке дейін кбейтуге болады.

7. БУДЫ БАСТАПЫ (Р1, Т1) ЖНЕ СОЫ (Р2) ПАРАМЕТРЛЕРІНІ БУ – КШТІЛІ ОНДЫРЫНЫ РЕНКИН ЦИКЛЫНЫ ТЕРМИЯЛЫ П..К.-НЕ ТИГІЗЕТН СЕРІ.ндірісте ке пайдаланатын бу турбиналы ондырылар Ренкин циклімен жмыс істейді. Бл циклде бу ондырыда бу толы сйытанады жне аса ыздырылан буды пайдалану ммкіншілігі болады, ал термиялы п..к. кбейтеді. Бл циклді ткен асырды 50-жылдары У. Ренкин жне Р. Клаузиуспен екуі бір уаытта сынан, кбінесе бны Ренкин циклы деп атайды.Тменде (1.37- сурет) арапайым бу турбиналы ондырылардаы Ренкин циклі шін, ыздырылан буды циклі су буыны Р,V жнеT,S диаграммаларында бейнеленген. Ренкин циклі бойынша жмыс жасайтын ондырыны принципті схемасы 1.36 – суретте крсетілген. азанда айнаан суды Р₁ ысымдыы жадайын 4-нкте сиппатайды; Ренкин циклы мынадай процестерден турады:2^’-3 – азана насоспен суды беру (адибатты сыу); 3-4 – азандаы суды изобаралы ыздыру, айнату; 4-5 – изотермалы жне изобарлы процестерде суды буа айналдыру; 5-6 – буды рату;6-1-буды аса ыздыру процесі;1-2 – бу турбинасында жылуды адиабатты лаю процесі; 2-2^Ў - буды изобарлы шытану процесі; 1-2д бу турбинасындаы буды наты лаю процесі.Ренкин цикліні термиялы п..к. мына тедеумен аныталады._t= / [(h₁-h₂’)-V(Р₁-Р₂)]. (1.8.4).БК-ны жмысына талдау жасаса (3 нкте) бастапы ысым Р₁ (3…4 МПа дейін), іс жзінде TS диаграммасында 3 жне 2’ нктелеріндегі крсетілген, ысымдарды шамалары бірдей болады, сондытан термиялы п..к.-ті жуытау формуламен былай анытауа болады._t= =(h₁-h₂)/ (h₁-h₂’), (1.8.5).мндаы h₁, турбинаа кірердегі аса ыздырылан буды меншікті энтальпиясы; h₂ – конденсатора кірердегі пайдаланан буды меншікті энтальпиясы;h’₂ – конденсатордан шыа берістегі сйыты меншіктігі энтальпияссы.Жоарыдаы формуладан Ренкин циклыны термиялы п..к. буды турбинаа кіре берістегі h₁ жне шыа берістегі h₂^Ў энтальпиясымен жне Т₂ температурада тран суды энтальпиясымен h₂^Ў аныталады;осы энталпияларды маналары циклды ш параметрлермен аныталады; буды турбинаа кіре берістегі ысымы Р₁ мен температурасы t₁, буды турбинадан шыа берісіндегі, яни конденсатордаы ысымымен Р₂.Жмыс кезінде буды температурасы скен t₁ сайын бумен кш беретін ондырыны термиялы п..к. артады.Жылуды регенерациялау арылы БК-ны термиялы п..к. 10…14%-ке дейін кбейтуге болады.

8. АУАКОМПРЕССОРЛЫ ТОАЗЫТЫШ ОНДЫРЫНЫ ПРИНЦИПИАЛДЫ СХЕМАСЫ ЖНЕ ЦИКЛЫ.Тоазытыш ондырыларыны негізгі міндеті – заттарды, денелерді температурасын оршаан ауаны температурасынан тмен стап тру. Тоазытыш ондырыларын екі топа блуге болады: Бірінші топа жататындар газды немесе ауалы ондырылар. Біра суытышты эффектісіні аздыынан жне ауымы лкен боландытан мндай ондырылар кеінен таралмаан. Екінші топа компрессорлы бумен жмыс істейтін ондырылар. Жмысты дене (суытыш агент) ретінде оларда ртрлі заттарды буы олданылады: аммиакты NH₃, кмірышылды CO₂ ,ккірт ангидридіні SO_2, ферон-12 (CF₂Cl₂ ) т.б.Газды жне булы тоазытыш ондырылардан бтен, баса принциптерге негізделген тоазытыш ондырлар олданылады : булы эжекторлы жне абсорбиалды. Бларда салынды ндіруде механикалы энергия емес, ол жмысты денені жоары температурадаы жылуы. Жылу озалтышына араанда тоазытыш ондырылары тоазытыш немесе кері айтымды Карно циклы бойынша жмыс жасайды.1.38,а-суретінде ауалы тоазытыш ондырысыны схемасы крсетілген. Оны жмыс ітеу реті былайша. Ауа салындатылатын камерадан 3 компрессормен 1 сорылып адиабатты процес бойынша сыылады. Ауалы тоазытыш ондырыны идеалды циклы T,S-диаграммасында берілген. (1.38,б-сурет). 1.38-сурет. а-схема; б-циклды бейнелеу.Ts – диаграммасында сыылу процесі 1-2 сызыымен бейнеленген. Сыылан ауа салындатыша 2 барады, онда ол траты ысымда (2-3 сызыы) салындатылады. Содан кейін ауа турбодетандерге (лайтушы турбинаа) немесе цилиндрге 4 тсіп, адиабата 3-4 бойынша жмыс жасайды. лаю кезінде ауаны температурасы – 60 немесе – 70⁰С-а дейін тмендеп, оршаан ортаны суыруа жіберіледі. Салын ауа ары арай камераа 3 барады ол салындатылатын денеден 4-1 изобаралы процесінде q₂ млшерінде жылу алады. Жмсалан жмыс млшері меншікті жмыс млшерлеріні q₁ жне q₂ айырмасына те , мндаы, q₁ – жоары температуралы кзге берілген меншікті жылу млшері, q₂ – салын кзден алынан меншікті жылу млшері. Ауалы тоазытыш ондырыны теориялы циклыны тазытыш коэффициенті. , (1.9.1). мндаы; Т₁ – салындатылатын блмені немесе компрессордегі сорылан ауаны температурасы; Т₂ – сыылан ауаны температурасы.

9. ЖЫЛУ Т,S – ДИАГРАММАСЫ. Т,S – ДИАГРАММАСЫНДАЫ НЕГІЗГІ ТЕРМОДИНАМИКАЛЫ ПРОЦЕСТЕР ЖНЕ ЭНТРОПИЯ НЫ НЕГІЗГІ КЙ ПАРАМЕТРЛЕРІ БОЙЫНША ЗГЕРУІ.Идеал газды негізгі термодинамикалы процестері жне энтропияны S негізгі параметрлер арылы згеруі Т,S - диаграммасында крсетілген (1.14 - сурет) Егер энтропия S абцисса сіне салынса, ал абсолюттік температура Т ордината сіне салынса, онда T, S – диаграммасын аламыз. T,S диаграммасы мыналарды анытайды: 1.Графиктік тсілмен процестегі Т= (S) сызыы бойыншажылу млшелерін баалауа болады, яни dS= ; dq=ТdS ; q_1-2= ТdS.2.Термодинамикалы процестерді немесе жылу аындарыны баытын анытау.3.Жылусыйымдылыын анытау С= = ;4.Жмысты анытау l_ц=q₁-q₂.Егер процесс жылуды беріп жмыс жасаса онда dq>0; сонымен dS>0, себебі Т>0, яни барлы уаытта жмысты дененін энтропиясы седі. Бл кезде Т,S диаграммадаы процесс сызыы солдан оа арай баыттыады, бл жадайда лаю процесі жреді.Егер процесте жылуды беру болса онда, dq< 0;жне dS< 0, демек жмысты денені энтропиясы азаяды жне процесс сызыы онан сола арай баыттылады (сыылу процесі жреді). Энтропияны кй функциясы ретінде арауа болады, оны кез келген прпоцесте згеруін есептеуге болады, егер оны екі кй параметрі белгілі болса, мысалы V жне Т, Р жне Т, Р жнеV.Изохоралы процестегі энтропиыны згерісі мына формула мен аныталады.(S₂-S₁)=S_v =C_vln =С_vln ,(1.4.23).Яни изохорада С_v=idem ,боланда энтропияны температураа туелділігі логорифмдік сипатта болады (1.4.14).Энтропияны изобарлы процесте С_р=idem боланда згеруі мынаан те(S₂=S₁)=S_p=C_pln( ) =С_рln( ) ,(1.4.24).Яни изобарлы процестегі энтропияны температураа туелділігі логорифмдік сиппатта болады, біра С_р>С_v боландытан, Т,S диаграммасындаы изобара, изохораа араанда клбеу жатады.Изотермалы процестегі энтропияны згеруін былай жазуа болады (S₂-S₁)_т=S_т=Rln =Rln , (1.4.25)Изотермалы процесте dT=0, жмысты денені энтропиясы згермейді (dT=0, T=idem), сонымен Т,S диаграммасында, изотермалы процесс ордината сіне крсетіледі. (1.15- сурет).Адиабатты процсете q=0 те боландытан, жмысшы денені энтропиясы згермейді (dS=0жне S=idem). Сондытан T,S - диаграммасында адиабатты процесс тік келеді (1.15 – сурет).Политропты процесте энтропияны згеруін мына формуламен анытайды.(S₂-S₁)_n = S_n = C_n ln T₂/T₁ = [C_v(n-K) / (n-1)]lnT₂/T₁ .(1.4.26)1.15 – суретте Т, S диаграммада идеал газды негізгі термодинамикалы процестерді з-ара орналасуы келтірілген. Барлы процестер бір нктеден басталады (ортасы 1-ші нкте).

10. БУ КОМПРЕССОРЛЫ ТОАЗЫТЫШ ОНДЫРЫСЫНЫ ПРИНЦИПИАЛДЫ СХЕМАСЫ ЖНЕ ЦИКЛЫ. Денелерді – 20⁰С-а дейін суытуда е кп таралан тоазытыш ондырылара суыту агенті жеіл айнайтын сйытар олданылады – амиак, френо, кукірт ангидриді жне т.б. Атмосфералы ысымда оларды айнау температуралары 0⁰С-тан тмен. Аммиак NH₃, буымен жмыс істейтін компрессорлы тоазытыш ондырыны схемасы 1.39-суретте жне оны теориялы циклы T_s – диаграммасында 1.40-суретте келтірілген. 1.39-суреттегі схемада: 1-компрессор; 2-конденсатор; 3-дросселді вентил; 4-салындатушы блме (буландырыш) . 1.39-сурет 1.40-сурет. Компрессорде аныан ра немесе ылалды аммиак буы адиабата (1-2) бойынша сыылады. Одан кейін сыылан бу конденсатора (салындатыша) тсіп, онда траты ысымда (2-3-4) жылуын береді. 4-ші нктеде айнаан сйыты кйіні температурасы t₄ сйкес келеді. Ары арай сйы дросселді вентильден (клапаннан) 3 ткенде иленіп ысымымен температурасы тмендеп буа айналады. Дросселдену процесі энтальпия (4-5 сызыы) кезде теді. Ары арай жмысты дене салындатушы камераа 4 тсіп (5-1 сызыы) саоындатылатын денелерден жылу млшерін алады да, проуесс ары арай айталанады. Булы компрессорлы тоазытыш ондырыны тоазытыш коэффициенті , (1.9.2). мндаы - салындатыштаы аммиактылы буды абылдаан меншікті жылу млшері; - компрессордегі буды адиабаталы сыуа жмсалан меншікті жмыс. Булы компрессолры тоазытыш ондырыларыны ауалы тоазытыштара араанда кптеген артышылытары бар. Олар икемді арзыан, габариттері кішкене жне тоазытыш коэффициенті жоары.

11. ГАЗДАРДЫ ЖНЕ БУЛАРДЫ ДРОССЕЛЬДЕУ ПРОЦЕССІНІ МАЫЗЫ ЖНЕ ДРОССЕЛЬДЕУДЕГІ ЖМЫСТЫ ДЕНЕНІ ПАРАМЕТРЛЕРІНІ ЗГЕРУІ.Наты газдар немесе булар аындарыны имасын кенет кішірейткенде ысымы тмендейтетін былысы – дроссельдеу деп атайды.Газ жне бу тетін жерді ималарын кішірейтетін кез келген шмек, вентиль, таыры, клапан т.б. дроссельдеу арылы ысымды азайтады. Мысалы, бу турбинасында турбинаа жететін жерде буды дроссельдеу арылы оны уатын реттейді. Осы сияты процесс іштен жану озалтыштарында, карбюратордаы дроссель (кедергіш) жапышы арылы оны уаттылыы реттеліп отырады. Дроссельдеу былысыны іс жзіндегі ажеттілігі, ол аынны температурасын згертеді, бндай процесс кптеген тоазатыш ондырыларда, жылумен жне бу газбен амтамасыз ету жйелерде бседеткіш клапандарында олданылады. Наты газдарды дроссельдеуде мына шарт орындалуы тиіс h₂-h₁=C_р(T₂-T₁), бны зі жмысты дене температурасыны диаграммаа дейін жне одан кейінде тратылан крсетеді, демек температура згермейді, сол себептен U₁=U₂ жне h₁V₁=h₂V₂. 1852 ж. наты газдарды дроссельдеуде, температура траты алмайтынын, бірде кбейіп немесе бірде азайатынын Т₁><Т₂, Джоуль–Томсон тжірибесі крсетті. россельдеу процестендегі наты газ температурасыны ысымны згеруіне атнасын Джоуль-Томсон сері деп атайды. _h>0. Дроссель процесіні е маызды туынды сипаттамасы _h=a_h дифференциалды дроссель, – мндаы h=idem немесе dh=0. _h- дроссельдеуде ысым жне газ температурасыны жылдам згеруін крсетеді. Кез келген затты _h –мнін термодинамиканы бірінші жне екінші заыны тендеумен анытауа болады.( )_h=

12. КЛЕМ ( V= IDEM) ЖНЕ ЫСЫМ ( P= IDEM) ТРАТЫ БОЛАНДА ЖЫЛУ БЕРІЛЕТІН ( АРАЛАС ЖЫЛУ БЕРІЛЕТІН ) ПРОЦЕСТЕГІ ІШТЕН ЖАНУ ОЗАЛТЫШЫНЫ ТЕРМОДИНАМИКАЛЫ ЦИКЛЫ( САБАТЭ-ТРИНКЛЕР ЦИКЛЫ) ЖНЕ ОНЫ ТЕРМИЯЛЫ П..К.-ТІ.Іштен жанатын озалтыштарында (ІЖ) жылу жмысты денеге сырттан емес іштен беріледі, жылуды ысты кзі ондырыны ішінде. Сондытан оларды клемі жне салмаы да аз, рылысы арапайым. Поршенді іштен жану озалтыштарыны циклдері техникалы термодинамика дістемесіне сай ш трге блінеді. Жылу жмысты денеге клем тратылыында берілсе - Отто циклы, ал ысым тратылыына берілс; Дизель циклімен істейтін озалтыш болады; Тринклер циклімен істейтін азалтышта жылу жмысты денеге алдымен клем тратылыында, одан кейін ысым тратылыында бері леді. Аралас жылу беру (1.30, а- сурет) Термодинамикалы Тринклер циклында (1.30, а - сурет) аралас жылу беру (V=idem, P=idem) (компрессорсыз дизельдер) мынадай айтымды процестерден трады: 1-2 – ауаны адиабатты сыу, 2-3 – изохорлы жылу беру, 3-4 – изобарлы жылу беру, 4-5 – адиабатты лаю, 5-1 – изохорлы жылу бліну. Циклды термиялы п..к. _t=1- * Мндай жадайда =14…17, =1,2…2,5, =1,1…1,5.

13. БУ- КШТІ ОНДЫРЫНЫ РЕНКИН ЦИКЛЫН Р,V ЖНЕ Т,S – ДИАГРАММАЛАРЫНДА БЕЙНЕЛЕУ ТЕРМИЯЛЫК ПАк.