Теоретические основы. Промежуточное охлаждение воздуха влияет на общую степень повышения давления в газовой части и его эффективность будет зависеть от распределения сжатия по

Промежуточное охлаждение воздуха влияет на общую степень повышения давления в газовой части и его эффективность будет зависеть от распределения сжатия по отдельным цилиндрам компрессора.

Количество тепла на охлаждение 1 кг воздуха q_охл зависит от степени повышения давления в компрессоре низкого давления (КНД) p_КНД, адиабатного КПД КНД h_КНД и принятой температуры воздуха на входе в компрессор высокого давления (КВД) и может быть выражено в виде

. (4.1)

Внутренний КПД ПГУ с учетом промежуточного охлаждения определится

. (4.2)

В рассматриваемом случае потери тепла с уходящими газами, количество тепла, подводимое к воде и водяному пару, и относительный расход пара не зависят от степени повышения давления воздуха.

Вместе с тем из выражений (4.1) и (4.2) следует, что при условии q_охл=f(p_КНД) максимальный КПД парогазового цикла с промежуточным охлаждением воздуха не соответствует наибольшей полезной работе газовой части.

Полезную работу газовой части цикла с двухступенчатым сжатием и двухступенчатым подводом тепла при равенстве температуры подвода тепла и КПД турбин определим по формуле, кДж/кг

. (4.3)

Подставив в выражение (4.2) значения потерь тепла с охлаждением и полезной работы газовой части цикла получим

. (4.4)

Взяв производную по при постоянных прочих параметрах и p=const, найдем выражение оптимальной степени повышения давления воздуха в КВД:

. (4.5)

Выражение для общей оптимальной степени повышения давления воздуха запишется

. (4.6)