Tehnička termodinamika - Kemijsko-tehnološki fakultet

TEHNIČKA TERMODINAMIKA__________________________________________
označuje koeficijent nagiba krivulje za onu temperaturu zasićenja T na koju se
odnosi r i ( v ′ − v′
). Prema tome, ako je poznat tok krivulje napetosti, može se
mjerenjem veličine ( v ′′ − v′
) računski odrediti toplinu isparavanja r bez ikakvih
kaloričkih mjerenja. Clapeyron-Clausiusova jednadžba može se primijeniti i za
područje vlažne pare (za procese isparavanja i kondenzacije) i na područja
prijelaza između drugih agregatnih stanja kod kojih se konstantne temperature i
konstantni tlakovi međusobno uvjetuju (taljenje, skrućivanje i sublimacija).
5.4. KRUŽNI PROCESI S PAROM KAO
RADNOM TVARI
5.4.1. Općenito o procesima s parom kao radnom tvari
U parnom stapnom stroju ili parnoj turbini izvodi se samo dio kružnog
procesa, a za ostali tok kružnog procesa potrebna je napojna crpka ili parni
kotao. Naime, u parni stapni stroj ili, kako se češće naziva, parni stroj struji para
iz parnog kotla gdje ekspandira djelujući na stap, a on u drugom stapaju istiskuje
već ekspandiranu paru iz cilindra. Prema tome, za razliku od stapnih strojeva s
unutarnjim izgaranjem, samo dio kružnog procesa odvija se u parnom stroju; za
kompresiju radne tvari potrebna je napojna crpka, a za zagrijavanje i isparavanje
vode parni kotao. Stoga kružne procese s parom kao radnom tvari treba promatrati
kao cjelinu.
Osim toga, bitna je razlika da li je u procesu radna tvar plin ili para. Za
vrijeme procesa s plinom ne mijenja se agregatno stanje, a para prelazi iz tekućeg
u plinovito stanje ili obratno. Prednost je parnih procesa u vrlo velikoj
promjeni specifičnog volumena pri isparavanju i kondenzaciji. Zbog toga u
p, v – dijagramu površina takvih kružnih procesa je velika, što znači da se
pomoću jedinice mase radne tvari dobiva relativno velika mehanička energija.
Druga je prednost takvih procesa u tome što se toplina odvodi za vrijeme
kondenzacije, dakle istodobno i uz izobranu i uz izotermnu promjenu stanja.
Izobarna promjena stanja pri odvodu topline povoljna je za tehničku izvedivost
procesa, a izotermna omogućuje prilagodbu termičkim karakteristikama okoline.
Takvo odvođenje topline iz procesa s plinom kao radnom tvari može se ostvariti
samo Ackeret-Kellerovim procesom (vidi kasnije), i to samo kad se kompresija
podijeli na vrlo velik broj stupnjeva.
Koliko god su povoljni odnosi pri odvođenju topline u parnom procesu,
toliko su nepovoljni pri njezinu dovođenju jer je temperatura plinova izgaranja u
parnom kotlu znatno viša od temperature koju ima radna tvar u kružnom procesu.
Prema tome, svi napori da se poboljšaju parni procesi odnose se na prilike za
224