Файл: Шемаханов, М. М. Основы термодинамики и кондиционирования рудничной атмосферы учебник.pdf

ную теплоту единицы количества влажного пара, имеющего паро-

Внутренняя энергия влажного пара слагается из суммы внут­ ренней энергии кипящей жидкости и внутренней теплоты паро­ образования хр, т. е.

Аналогично, как и в случае сухого насыщенного пара, можно показать, что энтальпия влажного пара

и с достаточной точностью можно при невысоких давлениях при­ нять

Можно определить ix и по формуле

ix = xi" + (1 — х) Г = x(i' + г) + (1 — х) V =

71

Пароперегреватель представляет собой пучок труб, по которым движется пар. Трубы пароперегревателя омываются нагретыми

расчетным данным, применение перегретого пара повышает ко­ эффициент полезного действия паросиловых установок, что при­ водит к экономии топлива.

В настоящее время температуру перегретого пара на электро­ станциях доводят до 550—650° С. Зависимости между основными параметрами перегретого пара, т. е. р\, и и Г, приводятся в таб­ лицах и диаграммах, так как для перегретого пара нет простого удобного и точного уравнения состояния.

На основе теоретических заключений и опытных данных предложен ряд различных видов характеристических уравнений состояния. Наиболее точные из них предложены М. П. Вукаловичем и И. И. Новиковым. Ввиду сложности они неприменимы для практических расчетов, но явились основой для составления подробных современных таблиц воды и водяного пара, широко

Полная теплота перегретого пара слагается из полной тепло­ ты сухого насыщенного пара и теплоты перегрева, т. е. количест­ ва тепла, которое необходимо подвести для повышения темпера­ туры tH насыщенного пара при постоянном давлении до темпера­ туры t перегретого пара. Таким образом, полная теплота пере­ гретого пара

Я = Я" + qnep = q + г + <7пер, ккал/кгс (в системе СИ кДж/кг), (95)

где <7пер — теплота перегрева единицы количества пара.

Теплота перегрева пара при сообщении тепла при постоянном

где ср — истинная теплоемкость перегретого пара.

72

Теплоемкость ср перегретого водяного пара, являющаяся важной характеристикой пара, зависит от температуры и величи­ ны давления р.

Опытами было установлено, что:

ср возрастает при повышении давления при одной и той же температуре;

при одном и том же давлении ср при увеличении температу­

цесса тепло, необходимое для перегрева

на dt, будет cvdt и представится площадью элементарной площад­ ки 3—4—5—6. Все тепло, расходуемое на перегрев,

t

cjнср = '(Cpdt = пл. Г — 1 — 2 — 2'. *н

Заменим эту площадь равновеликим прямоугольником Г — 7—8—2', построенным на том же основании Г —2'. Высота этого прямоугольника и представит величину средней теплоемкости ср в интервале температур насыщенного ta и перегретого t па­

ра. Теплота перегрева может быть выражена через cvj .

<7nep = U2 --- «1 + Aw,

т. е.

срш {t — tн) = и — и" + Ар (V —V"),

73

откуда внутренняя энергия перегретого пара

энтальпия перегретого пара

i = и + Лру = Срт (/ — У + и" + Л/?/' = Г + Срт — У , (99)

очевидно, u= i—Apv.

Сравнивая величины i и X, получим

Х = Х" + Срт а — У = i" — Apvо + Срт (t — У ,

t = i" 4" срт {t — У >

откуда

X — i — Apv0, ккал/кгс, (в системе СИ X = i — pv0, кДж/кг). (100) Практически

X — i.

Энтропия водяного пара

Под энтропией тела в данном состоянии процесса подразуме­ вают не абсолютную ее величину, а ее изменение по отношению к энтропии начального состояния тела. Начальное состояние при­

2. Энтропия единицы количества сухого насыщенного пара s определяется как сумма

s" = s' + As",

74