Теоретическая часть.

Для паросиловых установок наиболее характерен цикл Ренкина различной модификации (рис.1 и 2). Особенно цикла Ренкина является перегрев пара в пароперегревателе (процесс 6-1) и полная конденсация пара в конденсаторе (процесс 2-3) рис.1. Остальные процессы аналогичны процессам цикла Карно на влажном паре. Применение перегрева пара перед турбиной и его полная конденсация после расширения позволяют увеличить термический КПД цикла. Для дальнейшего повышения КПД применяют цикл с промежуточным перегревом пара (рис.2).

Пренебрегая работой сжатия воды, затрачиваемой в насосе (процесс 3-4), по сравнению с работой расширения пара в турбине (процесс 1-2), получим выражение термического КПД цикла Ренкина:

(1)

Рис.1 Цикл Ренкина.

где w_u – работа цикла; q₁ – подведенное количество теплоты; h ₁ и h₂ – значения энтальпии пара до и после турбины; h₄ – энтальпия конденсата при температуре пара на выходе из турбины.

Значения энтальпии в характерных точках цикла, как правило, определяются с помощью h-s – диаграммы или таблиц термодинамических свойств водяного пара.

В случае применения промежуточного перегрева:

(2)

Применение перегрева, кроме улучшения условий работы турбины, увеличение еще и термический КПД цикла паросиловой установки. Термический КПД цикла Ренкина возрастает с увеличением параметров пара турбиной (P₁, t₁). Уменьшения давления пара за турбиной (P₂) приводит к уменьшению температуры отвода теплоты, что также влечет за собой увеличение η _t, но ухудшает работу турбины.

Рис.2. Цикл Ренкина с промежуточным перегревом пара.