Основное уравнение газового состояния.

Уравнение состояния идеального газа (модель газа не учитывающая взаимодействия частиц):PV/Т = R = const – уравнение Клайперона, где R = газовая постоянная.

Для одного кмоля ВМm = К₀Тб гдеМm - объем одного кмоля при данных условиях;R₀ = 8.31×10³Дж/(кмоль К) – универсальная газовая постоянная

Для произв - й массы газа М с молекулярной массой m: РV= M /mR₀Т, где V – объем занимаемый М кг. Газа; M/m - число кмолей газа. Также это уравнение можно записать; DV = MRT, где R = R₀/m

№ 62. Тепловые электрические станции, их схемы, основное оборудование. Классификация ТЭС. Пути повышения коэффициента полезного действия.

Электростанциями называются предприятия или установки, предназначенные для производства электрической энергии. Тепловые электростанции ТЭС. В качестве рабочего тела испарившийся водяной пар. Химическая энергия сжигаемого топлива (уголь, торф, горючие сланцы, газ, мазут) преобразуются в парогенераторе (котле) в энергию водяного пара, приводящие во вращение турбоагрегат (паровую турбину, соединенную с генератором), а механическая энергия вращения преобразуется в электрическую в генераторах.

Существует 2 типа паровых турбин, используемых на ТЭС: конденсационные, теплофикационные.

1. Конденсационные электростанции (КЭС). Отработанный в турбинах пар конденсируется в конденсаторах и затем в виде пароводяной смеси перекачивается насосами обратно в парогенератор, где он нагревается и снова подается в турбину. Получается замкнутый пароводяной тракт: парогенератор – паровая турбина – конденсатор – парогенератор.

1. склад топлива 2. система топливо - приготовления 3. парогенератор 9. горелки парогенератора, через которые поступает топливо 10. насос для подачи воздуха 12. воздухонагреватель. Вода в парогенератор подается конденсационным насосом 7 и питательным насосом 8. Нагретый пар поступает в турбину 4, преобразуется энергия пара в механическую энергия вращения ротора 17. Отработанный в турбине 4 пар поступает в конденсатор 5, который конденсируется в воду насосом 7 через подогреватель 14, деаэратор 15, питательный насос 8, подогреватель 16 и экономайзер 13 подает нагретую воду в парогенератор 3. 11 – дымосос для выбросов оставшихся газов в атмосферу. 6. – насос для подъема воды из водоема и охлаждения конденсатором. Электрическая энергия от генератора 17 подается в электрическую сеть с помощью трансформаторов 18.

2. Теплофикационная электростанция или теплоцентраль (ТЭЦ), в отличии от КЭЦ вырабатывает не только энергию, но и тепло.

3. турбина с промежуточным отбором воды, в ней часть энергии пара расходится на приведение турбины в движение, часть пара направляется потребителям, а часть в сетевой подогреватель 2, где отдает свое тепло воде, которая с помощью насоса 1 идет Е_к на отопление жилищ и т.д.

Газотурбинные электростанции (ГТЭС). В качестве рабочего тела используют смесь продуктов сгорания топлива с воздухом или нагретый воздух при большом давлении и повышении температуры.

В камеру сгорания 1 подается жидкое топливо или газообразные + воздух. Получаемые в ней газы при повышении температуры и давлении направляются на лопатки газовой турбины 2. Турбина вращает электрический генератор 3 и компрессор 4 для подачи воздуха в камеру сгорания. 5. – генератор для подогрева воздуха, 6. – пусковой электродвигатель.

Атомные электростанции АЭС. Источником энергии служит ядерный реактор – установка, в которой происходит управляемая цепная ядерная реакция. Ядерное топливо – уран 235, плутония 239. Теплота, выделяемая в реакторе, может передаваться рабочему телу турбины по одноконтурной, 2х, 3х контурной схемам.

АЭС 2х контурного типа. Нагретый в 1ом контуре теплоноситель (газ, вода, жидкий Ме) от тепла в реакторе 1 отдает теплоту рабочему телу в парогенераторе 2. 7. – насос. Во 2ом контуре рабочее тело (пар) вращает ротор турбины 3 и генератора 4, вырабатывая электроэнергию. Пар охлаждается в конденсаторе 5 из водоема водой и подается в 2 насос 6.

АЭС 3х контурного типа (на быстрых нейронах)

В первых 2х контурах в качестве теплоносителя испаряют жидкий натрий (в 1ом – радиоактивный, во 2ом – нерадиоактивный). В 3ем контуре рабочим телом является вода и пар.