Tehnička termodinamika - Kemijsko-tehnološki fakultet

______________________________________________________Stvarni ili realni plinovi i pare
U kondenzatoru se preostala para postupno kondenzira zbog toga što se
toplina odvodi rashladnom vodom koja struji kroz kondenzator. Odvedena
toplina proporcionalna je površini b – 4 – a – 1 (T, s – dijagram). Da bi se
adijabatskom kompresijom mogla dobiti vrela voda stanja 2, morala bi se iz
kondenzatora isisati smjesa tekućine i pare koja odgovara stanju 1. Prilikom
kompresije ugrijava se samo para, a tekućina ostaje pretežno hladna zbog loših
uvjeta pri izmjeni topline. Zato se na kraju kompresije neće dobiti vrela voda
stanja 2, već neka smjesa pregrijane pare i hladne vode; dakle, neće nastati
stanje koje odgovara pretpostavljenom kružnom procesu. To znači da je praktički
nemoguće ostvariti Carnotov proces mokrom parom.
Stoga se u praksi kompresor zamjenjuje napojnom crpkom, a to znači da
se sva para koja izlazi iz parnog stroja mora kondenzirati u kondenzatoru i da na
izlazu mora biti postignuto stanje na izobari p1
= konst. Izobara je ujedno i izoterma
T 0 = konst., a postignuto stanje je na donjoj graničnoj krivulji (x = 0)
(stanje 5 na slikama 69. i 70.). Napojna crpka siše vodu temperature T 0 i tlaka
p1
pa je adijabatski komprimira na tlak p2
koji je jednak tlaku u kotlu. Pri
tome temperatura tekućine naraste za vrlo mali iznos (vidi povećani dio T, s –
dijagrama) budući da stanja 5 i 6 padaju gotovo zajedno. Proces kompresije
napojnom crpkom prikazan je krivuljom 5 – 6 na p, v – dijagramu u kojem su
prilike lijevo od granične krivulje nacrtane uvećano kako bi se jasnije prikazao
proces kompresije. Zapravo, na p, v – dijagramu donja ili lijeva granična krivulja,
adijabata i izoterma padaju skoro zajedno i to u jednu okomitu crtu koja je
gotovo paralelna s ordinatnom osi. Potrebna energija za crpenje proporcionalna
je površini a – 5 – 6 – b na prikazanom p, v – dijagramu. Uzme li se da je
volumen v5
prije kompresije praktički jednak volumenu v6
nakon kompresije,
potrebna mehanička energija za crpenje je
w p
( p2 − p1
) ⋅ v5
= ,
koja je vrlo malena u usporedbi s mehaničkom energijom koja se dobiva ekspanzijom
pare, te se može i zanemariti.
Temperatura vode koja je pod tlakom p 2 dovedena u kotao (stanje 6)
niža je od temperature isparavanja pri tlaku p 2 te se mora prije isparavanja
ugrijati od T6
do T2
(vidi T, s – dijagram). To se postiže ili predgrijavajući
vodu prije nego se uvede u kotao ili ucrpavajući je u hladnom stanju u kotao
gdje se miješa s vrućom vodom parnog kotla.
227