Розрахунок зміни термічного к.к.д. циклу при зміні тиску і температури пари перед турбіною і зниження тиску пари, що відробило, після турбіни

При збільшенні тиску пари перед турбіною на 5МПа, величина Р ₁=3+5=8МПа, а температура пари t ₁=450^оС. Тиск відпрацьованої пари приймається незмінним, Р ₂=0,1МПа. За допомогою i-s діаграми визначаємо значення ентальпії пари перед турбіною, точка 1. Для цього в i-s діаграмі знаходимо точку перетинання ізобари Р ₁=8МПа та ізотерми t ₁=450^оС і визначаємо, що i ₁=3260 кДж/(кг×К). Опускаємося по лінії s =const до перетинання з ізобарою Р ₂=0,1МПа та у кінцевій точці процесу 2 визначаємо, що i ₂=2330 кДж/(кг×К).

Тоді термічний к.к.д.

При збільшенні температури пари перед турбіною на 100^оС параметрам точки 1 відповідають t ₁=450+100=550^оС і Р ₁=3МПа, а у точці 2 Р ₂=0,1МПа. У точці перетинання ізобари Р ₁ і ізотерми t ₁ по i-s діаграмі визначаємо i ₁=3570 кДж/(кг×К) опускаємося по лінії s до перетинання з ізобарою Р ₂=0,1МПа і визначаємо i ₂=2675кДж/(кг×К).

Тоді

При зниженні тиску пари після турбіни Р ₂=0,004 МПа, Р ₁ і t ₁ залишаються незмінними. Р ₁=3МПа, t ₁=450^оС. У i-s діаграмі для Р ₁=3МПа і t ₁=450^оС величина i ₁ уже визначена i ₁=3343 кДж/(кг×К). З точки перетинання ізобари Р ₁ і ізотерми t ₁ опускаємося по лінії s =const до перетинання з ізобарою і визначаємо значення i ₂=2130кДж/(кг×К).

Тоді

При Р ₂=0,004МПа ентальпія конденсату i^¢ ₂= i ₃=121,3 кДж/кг. Підвищення ентальпії за рахунок стискування в насосі приймемо такою ж, як і раніше, тобто

D i = i ₄- i ₃ = 440 – 417,4 = 22,6 кДж/кг.

Тоді при зниженні тиску до Р ₂=0,004 МПа

i ₄ = i^¢ ₂ + D i = 124,3 + 22,6 = 143,9 кДж/кг.

Термічний к.к.д.

При одночасному підвищенні тиску і температури пари перед турбіною і зниженні тиску пари після турбіни одержимо такі параметри: Р ₁=8МПа, t ₁=550^оС, Р ₂=0,004МПа. По i-s діаграмі визначаємо i ₁= 3515 кДж/кг, i ₂ = 2070 кДж/кг. Тоді

Приведені розрахунки показують, що термічний к.к.д. циклу Ренкіна збільшується при підвищенні тиску і температури пари перед турбіною і зниженням тиску пари після турбіни, особливо істотне збільшення термічного к.к.д. має місце при одночасній зміні названих параметрів.

Будуємо цикл Ренкіна в р-v і Т-s координатах.