10.PREDAVANJE Flashcards
Desnokretni kružni procesi s parom realnom radnom tvari.
Para je agregatno stanje gdje se jako mijenja volumen s tlakom pa je promjena volumena i tlaka jednaka radu. Najčešće radna tvar je vodena para, voda je svugdje dostupna i ima dobra td svojstva, kod malih razlika temperatura ćemo koristiti neke druge tvari poput amonijaka. Desnokretni kružni procesi služe za dobivanje rada taj mehanički rad se pretvara u elektičnu energiju koju možemo prenositi na daljinu. Postrojenja se nazivaju parno-turbinska postrojenja. Podjela postrojenja: kondenzacijske termoelektrane ili termoelektrane(dobivamo električnu i toplinsku energiju).
Objasni transformaciju primarnih oblika energije u termoenergetskom postrojenju.
Krećemo od primarne energije odnosno kemijske energije u nafti, ugljenu, zemnom plinu dolazi do izgaranja te dobivamo toplinsku energiju ta energija se predaje vodi pa voda isparava pa imamo entalpiju pare koja se u trubini pretvara u mehaničku energiju vrtnje i onda se ta mehanička energija vrtnje se u električnom genratoru pretvara u električnu energiju.
Osnove termodinamičkog procesa u
termoenergetskom parnom postrojenju.
Osnova je desnokretni Carnotov proces u mokrom području. Skiciraj ga i objasni. Naš proces se sastoji od ekspanzijskog cilindra, kondenzatora, kompresijskog cilindra i isparivača. Kompresijski i ekspanzijski cilindri su izolirani sustavi, a procesi u isparivaču i kondenzatoru se provode pri konstantnoj temperaturi. To znači da ćemo imati 2 adijabatske i 2 izotermne promjene. Krećemo od ekspanzijskog cilindra gdje imamo izentropsku ekspaniziju suhozasićene pare, zatim ta naša para dolazi u kondnezator gdje se kondenzira pri p i T konst. zatim izentropskom ekspanzijom vlažne pare dolazimo do stanja vrele kapljevine koja isparava u isparivaču pri p i t konst.. Nacrtaj p-v i T-s dijagram. Taj desnokretni proces u mokrom području je najbolji mogući međutim u realnom svijetu on se nemože postići zbog poteškoća.
Koje su poteškoće izvođenja desnokretnog Carnotovog procesa u mokrom području?
Desnokretni proces u mokrom području je najbolji mogući međutim u realnom svijetu on se nemože postići zbog poteškoća. Te poteškoće su:
-ekspanzija suhozasićene pare-nije toliko problem
-nepotpuna kondenzacija-nemožemo ju kontrolirati
-kompresija mokre pare do stanja vrele kapljevine-takav stroj nemožemo napraviti, nemožemo toliko veliku promjenu volumena postići u kompresoru
-zahtjeva veliku razliku temperatura što uzrokuje visoki
maksimalni tlak i veliki omjer 𝑣𝑚𝑎𝑥/𝑣𝑚𝑖𝑛 (stroj bi bio glomazan)
Carnotov proces nam je osnova za kreiranje modificiranog takvog procesa koji se naziva Clausius-Rankineov proces.
-
Koji proces koristimo kao modifikaciju Carnotovog procesa i kako su nadomješteni nedostaci kod Carnotovog procesa?
Umjesto Carnotova procesa koristi se modificirani proces poznat pod imenom Clausis-Rankineov proces.Modifikacije su:
-ekspanzija neide od stanja suhozas pare nego od pregrijane pare
-kondenzacija je potpuna i dođada se pri kondenzatorskom tlaku
-nemamo kompresiju mokre pare već imamo pumpanje kapljevine
Razlika kod pumpanja i kompresije je , kod kompresija dolazi do bitne promjene volumen i ona se korsiti kod plinovitih radnih tvari , a kod pumpanja se povećava tlak pri konstantnom praktički konstantnom volumenu uz puno manji utrošak rada.
Skiciraj T-s dijagram
Skiciraj shemu jednostavnog Clausius-Rankineovog procesa.
Odgovor provjeri na prezi.
Objašnjenje:
Naša smjesa ulazi u taj generator pare gdje se zagrijava i dolazi u isparivač. Zatim dolazi do bubnja gdje imamo dvije faze-kapljevinu i suhizasićenu paru. Suho zas paru odvajamo u bubnju zatim suhozas para odlazi u pregrijač pare i tamo se pregrijava ne temp pregrijanja. Pregrijana para ulazi u turbinu, turbina daje rad koji se prenosi na električni generator koji pretvara mehaničku energiju vrtnje u električnu energije. Para zatim nakomn ekspanzije u turbini dolazi do kondenzatora gdje potpuno kondenzira te se zatim tlači u pojnoj pumpi na kotlovski tlak.
Prikaži stvarni i teorijski T-s,h-s i p-v dijagram za Clausis-Rankinovom procesu.
Provjeri skicu na prezi.
Energijske značajke termoenergetskog postrojenja
Ukupna djelovanja može se izračunati i množenjem svih pojedničanih stupnjeva djelovanja kod strujanja radne tvari od primarnog na dalje.
Kako Clausius Rankine procesa možemo poboljšati stupanj iskorištenja?
-povećanjem tlaka pregrijane pare(povećava se rad i na taj način stupanj iskorištenja, moramo dovest manje topline i porastom tlaka povećava se sadrzaj vlage-nepovoljno mogu izazvati koroziju)
-povećanje početne temp. -manji je sadržaj vlage(manjemkapljica) i povećava se dobiveni rad tako i iskorištenje; ovdje imamo ograničenje do koje temp ići svaki materijal ima drukčiji raspon temp koji podnosi
-sniženje tlaka u kondenzatoru-dolazi do porasta rada i smanjenje topline koju odvodim;opet imamo ograničenje do kud ćemo ići
-procesi s višestupanjskom ekspanzijom i međupregrijanjem pare- što više stupnjeva povećavmo to nam je veći rad,ali svakim novim korakom iskorištenje raste sve manje i manje, također je i skupo
-regenerativno zagrijavanje kondenzata-kondenzat zagrijavamo parom koju smo uzeli turbini; regenerativni zagrijači mogu biti otvoreni(s direktnim kontaktom pare i kondenzata), zatvoreni(kod kojih se kondenzat ne miješa sa parom)-oni mogu biti pumpni ili kaskadni
Kako povećanje broja regenerativnih zagrijača djeluje na iskorištenje?
Kod velikih postrojenja puno ih možemo ugraditi-jednostavne su konstrukcije i isplati ih se uvesti;povećanjem broj reg.zag sve se manje i manje povećava iskorištenje.
Skiciraj sve proces kojima možemo utjecati na iskorištenje C-R procesa.(5)
Odg provjeri na prezi.
Što su nuklearne elektrane?
To su elektrane koje koriste fosilna ili nuklearna energija koja sadrži nuklearnu a ne kem.en, nema izgaranja dobivamo toplinsku en. koja se preko pare pretvara u mehaničku en vrtnje u turbini pa električnu en.
Dva su procesa- Fizija (raspadanje teških jezgra na više manjih-dobije se toplinska en.) i fuzija(spajanje lakih atomskih jezgi u teže-nemožemo ga kontrolirat). Zračenje je neželjeni produkt.
Td procesi u nuklearnim elektranama-toplina dobivena u reaktoru mora se iznijeti iz reaktora i predati radnoj tvari
Kako dijelimo nuklearne reaktorne?
Dijelimo ih na:
1.TERMIČKI- hlađen kipućom vodom BWR
-hlađen vodom pod tlakom PWR
-hlađen teškom vodom(deuterij) HWR
-hlađen plinom GCR
2.BRZI-hlađen tekućim natrijem LMFBR
Koji su osnovni dijelovi reaktora?
U reaktoru imamo gorivo u obliku šipki, to gorivo se više ili manje uvlači moderator. Postoje i kontrolne šipke kkoje kontroliraju proces. Sve to skupa je smješteno u tlačnoj posudi . Ta posuda je napravljena o čelika tu nastaje nuklearna reakcija tu nastaju alfa,beta i gama čestice od kojih se moramo štitit-mora postojati biološki štit(koji je od betona,olova..)
Nacrtaj skice za PWR, HWR,BWR, OCR,GCR i LMFBR tipove elektrane.
Odg provjeri na prezi.
