Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 42. 17 november 1953 - Gas-ångkraftprocessen, av Lars Nordström
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
874
TEKNISK TIDSKRIFT
per kg ånga, fig. 1, kommer kurvan för gasfasen
att sammanfalla med kurvan för vattnet; vid
höga vattentemperaturer skiljs kurvorna åt. För
att göra härledningen enkel antas tillsvidare att
luften och kondensatet har samma temperatur
(t.ex. 20°C), varvid båda befinner sig i
punkten A.
Kombinerad process utan förluster
Vid en enkel ångprocess, fig. 1 a, tillförs luften
en värmemängd Q’ genom förbränning av
bränsle, varvid en punkt E uppnås. Samma
mängd värme överförs sedan till vattnet—ångan
som uppnår punkten F, medan gasen går
tillbaka till A. Ångprocessen fullbordas sedan
genom att ångan i en turbin expanderar till
punkten G under uträttande av arbete, varefter ångan
kondenseras i en kondensor och återvänder till
tillståndet i A. Utvunnet arbete representeras av
ytan Nåt. Processens teoretiska verkningsgrad är
Nät
ridt = ~qT
Vid en kombinerad gas-ångkraftprocess i sin
enklaste form, fig. 1 b, komprimeras luften från
A till B och uppvärms genom tillförsel av
värmemängden Qvarvid punkten C uppnås. Gasen
expanderar i en turbin under utvecklande av
arbete till punkten D varefter ytterligare bränsle
förbrännes, vilket motsvaras av att en
värmemängd Q"’ tillföres, så att punkten E uppnås.
Processens vidare förlopp är sedan exakt
detsamma som ovan vid den enkla ångprocessen.
Utvunnet arbete representeras av ytorna Ngt och
Nåt. Processens totala teoretiska verkningsgrad
är:
N0
Na
r]tot, t
Q" + Ql
Om man nu observerar att gasdelen i processen
fram till D löper exakt som i en gasturbin utan
regenerator, så inser man, att om denna del
utskiljdes, skulle den ha en verkningsgrad lika
med den enkla gasturbinens, alltså
_ Ngt
Vfft Qlt
Om man vidare inför sambandet
Q" — Ngt + Qm = Q’
så kan den totala verkningsgraden omskrivas
till:
r]tot, t = (v g t’ 0" + rjdt • 0" + ridt • Qm ~ ridt • Vot ■ Q")
1
Q"+Qm
r]tot, t — rjdt | rjgt (1 — rjdt)
Q"
Q" + Q’"
Gas-ångkraftprocessens verkningsgrad har
därmed uttryckts med hjälp av de två ingående
processernas verkningsgrader. Som synes är den
kombinerade processens verkningsgrad alltid
högre än den enkla ångprocessens.
Ett specialfall av visst intresse erhålles om
värmemängden Q’" — 0, alltså om gasens entalpi
i punkten D är tillräcklig för att förånga och
överhetta ångan. Man får då:
r]tot, t = rjdt 4- r]gt — rjdt • rjgt
Här framgår att i detta fall den kombinerade
processens verkningsgrad alltid är högre än
såväl ångprocessens som den enkla gasturbinens
utan regenerator.
Man kan även definiera gasturbindelens
verkningsgrad som verkningsgraden vid 100 %
regeneration, fig. 2. Man har som förut
_ Ngt + Nat
r]tot, t n a i r\m
V/ loo — v/ loo
Enligt definitionen är
Ngt
rjgt, 100 — TwT
Q 100
och liksom förut gäller sambandet
Q"ioo - Ngt + Q%0 = Q’
Som förut erhåller man
Q"ioo
r]tot, t = rjdt + rjgt, 100 (1 — rjdt)
Q 100 + Q"’lOO
Detta uttryck skall användas längre fram för
att studera mellankylning i kompressorn.
Fig. 2. Kombinerat TS-diagram för
gas-ångkraftprocess med 100 °lo
regeneration.
Fig. 3. Kombinerat TS-diagram för
gas-ångkraftprocess med förluster,
mellankylning och mellanförbränning.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
