Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 16. 19 april 1947 - Möjligheten att förbättra ånganläggningars bränsleekonomi, 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.
3(366
TEKNISK TIDSKRIFT
kondensorn blir högre. Den senare
värmemängden representeras av en yta under
kondenserings-linjen ned till s-axeln. Emellertid tillåta de
material som finnas för överhettare för närvarande ej
att temperaturen stegras över 500—550°C, och
denna temperatur användes redan i flera
anläggningar. Dock föreligger även en annan möjlighet.
Isotenriisk-adiabatisk ångprocess
Carnot-processen förutsätter dels en isotermisk
expansion (6—4), fig. 2, dels en adiabatisk
(4—5) samt en isotermisk kompression (5—1)
och en adiabatisk (/—6). Det isotermiska
förloppet för ångan vid kondensering kan
emellertid utsträckas till punkten för torr mättad ånga
(5 ), varför expansionen bör ske från en punkt
på adiabaten genom denna vid den valda
över-hettningstemperaturen (4’). En isotermisk
expansion (4—4’) införes alltså. En ny arbetsyta [A, 4’,
5 ,5) fogas således till såväl Carnot-processen som
till ångprocessen. Ångprocessens verkningsgrad
närmar sig därför Carnot-processens ett steg. Den
vanliga processens teoretiskt termiska
verkningsgrad är
r]tt
där index hänför sig till figuren.
Vid den isotermiska expansionen vid
temperaturen 7\ tillkommer ett arbete som är
pi
L=R• Ti ■ ln
P2
Samtidigt tillföres en värmemängd som på
grund av att entalpien är större efter än före
expansionen är något större än arbetet i
värme-mått. Verkningsgraden tecknas därför som
pi
a ■ r • ti
Vti =
ln^+iV
"2
15
iV — fi + A ■ R ■ Ti ■ ln
pi
P*
1 +
ar
1____^
ib — ii
7Vln^ + iY — iV
"2
rjc =
där P1 och P2 äro trycken i 4 resp. 4’ och u—U
är ångbildningsvärmet vid kondenseringstrycket.
Carnot-verkningsgraden slutligen är
ti —jj
Ti
där l\ och Ts äro överhettnings- resp.
kondense-ringstemperaturerna.
Som lämpliga data väljas 40 at a, 450°C som
admissionstillstånd och 0,05 at a, 32,5°C som
kon-denseringstryck. Då erhålles
vanlig process r]n — 38,1 %
isotermisk-adiabatisk process ^«=43,2 %
Carnot-process rjc = blj %
De två första kunna sedan förbättras omkring
6 % genom avtappningsförvärmning, varför man
bör jämföra 40,5, 46 och hl,1 %. Detta innebär
vid förlustfri process en förbättring av ekonomin
med 12 % och en inknappning av avståndet till
Carnot-verkningsgraden med en tredjedel hos den
här behandlade ångprocessen jämfört med den
vanliga. En höjning av trycket ger en ännu
närmare anslutning till Carnot-verkningsgraden. Vid
75, 120 och 200 ata erhålles således 45,8, 47,6
resp. 49,5 % •
Hur denna process skall kunna genomföras i
praktiken skall strax beskrivas men först skall
ytterligare en möjlighet till förbättring av
verkningsgraden anföras.
Isotennisk-isobarisk process
Carnot-processen kan tänkas arbeta mellan
tvenne isotermer och tvenne isobarer så som man
har tänkt sig det vid AK-gasturbinen (Tekn. T.
1946 s. 399). Verkningsgraden blir fortfarande
densamma och anger således maximum för en
process inom dess temperaturgränser. Tillämpas
detta på en ångprocess så skulle det innebära att
man borde söka närma sig ett förlopp med
uteslutande isotermisk expansion resp.
kompression-kondensering (/, 6, A’, 5 i fig. 3). Detta skulle
dock fordra ett oerhört högt admissionstryck
varför man i det praktiska fallet får ett förlopp
liknande det förut anförda men med uteslutande
isotermisk expansion (/, 2, 3, A, A’, 5’). Liksom vid
gasturbin sker här genom en värmeväxlare
överföring av värme från avloppsångan (4’—5 ) till
kondensatet (/—2). Värme tillföres dels i en
för-ångnings- och överhettningsdel (2—4), dels under
den isotermiska expansionen (4—4 ). Processens
teoretiskt termiska verkningsgrad tecknas
ART 1 • ln
r]tt =
pi
p2
A R Ti>\n~ + ti — ii 1 +
P 2
15
A R - 7Vln
Pi
där P1 och P2 äro trycken i 4 resp. A (lika med 5
och /).
Med samma begynnelsetillstånd som förut och
samma kondensortryck ger detta en
verkningsgrad om 48 %, en höjning av trycket till 75 ata
ger 50,2 % och 200 at a 53,6 %. Man kan således
på detta sätt närma sig Carnot-processen men
praktiska svårigheter lägga hinder i vägen för ett
förverkligande av förloppet så som det skisserats.
Modifierad isotermisk-isobarisk process
Den värmeväxlare som förutsättes mellan
avloppsångan och kondensatet blir mycket stor och
orsakar för stort tryckfall om ångan har så lågt
tryck som de brukliga kondensortrycken på grund
av ångans låga värmeöverföringskoefficient.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
