Главная Паровые машины Теплоиспользование на паровых машинах Коэффициенты полезного действия паровой машины
Коэффициенты полезного действия паровой машины

Рассматриваемые к. п. д. можно разделить на две основные группы: абсолютные и относительные. Абсолютные к. п. д. характеризуют степень использования в машине получен­ного паром тепла, а относительные к. п. д. характеризуют степень совершенства данной машины сравнительно с идеальной машиной, работающей по циклу Ренкина.

Абсолютные к. п. д. паровой машины показывают, какая доля тепла, полученного паром в котле, используется, превращаясь в инди­каторную или эффективную работу. Различают два абсолютных к. п. д. машины: индикаторный и эффективный. Слово «абсолютный» в дальнейшем будем опускать.

Индикаторный к. п. д. есть отношение тепла Qi, пошед­шего на индикаторную работу реальной паровой машины, ко всему полученному паром теплу Q:

?i = Qi / Q .

Тепло, превращенное в течение часа в индикаторную работу,

Qi = 632 Ni ккал/ч,

а полученное паром тепло

Q = В (i1i'2) ккал/ч,

где D — расход пара паровой машиной в кг/ч;

i1 — i'2 — тепло, сообщенное 1 кг пара в паровом котле, в ккал/кг.

Следовательно,

?i= 632Ni / D (i1 – i'2),    (I, 12)

или

?i= 632 / di (i1i'2),    (I, 13)

где di = В / Ni - удельный индикаторный расход пара в кг/л. с. ч.

Эффективный к. п. д. есть отношение тепла Qe, израс­ходованного на эффективную работу, ко всему полученному паром теплу Q:

?e = Qe / Q

или

?e = 632Ne / D (i1i'2)     (I, 14)

и

?e = 632 / de (i1i'2)     (I, 15)

где de = В / Ne - удельный эффективный расход пара в кг/л. с. ч.;

?e = ?м ?i , (I, 16)

так как

Тепловой процесс машины на si-диограмме

Оба эти абсолютные к. п. д. в зна­чительной мере зависят от парамет­ров пара при впуске и выпуске.

Практическое значение для совре­менных конденсационных машин ?i = 0,13 ? 0,17 и ?e = 0,11 ? 0,14, а для машин без конденсации ?i = 0,1 ч- 0,12 и ?e = 0,06 ? 0,1.

Относительные к. п. д. показывают отношение тепла, превра­щенного в работу в реальной паровой машине, к теплу, преобразо­ванному в работу паровой машины, работающей по циклу Ренкина.

Если две машины имеют, например, одинаковый ?i то очевидно, что лучшей из них будет та, которая работает с меньшими начальными параметрами и с большим конечным давлением. В этих случаях оце­нить совершенство машин удобно по относительному к. п. д.

В реальной машине процесс расширения происходит не по адиабате 1—2 (фиг. 13), а по кривой 1 — А, поэтому разность энтальпии (i1i2) = hт или располагаемый теплоперепад в идеальной машине больше, чем перепад тепла (i1i2д) = hд в действующей машине. Следовательно, в соответствии с определением относительного к.п.д. индикаторный относительный к. п. д.

Экономический к. п. д. паросиловой установки с паровой маши­ной для средних условий ~ 0,14. Для лучших машин средней или большой мощности ?эк = 0,2 ? 0,21. При работе машины на генера­тор электрического тока и удельном расходе топлива bэ в кг/квт?ч электрической мощности экономический к. п. д. электростанции