Техника - молодёжи 1936-10, страница 6

не одинаковы. В начале работы пара его давление и температура значительно выше, чем в конце этой работы. Вот и оказывается, что экономичность установки тем выше, чем большую температуру имеет пар в начале своей работы и чем ниже она к моменту конденсации, т. е. к концу работы пара.

Степень охлаждения пара зависит от температуры охлаждающего пар тела при входе в конденсатор. Таким охлаждающим телом является вода, средняя температура которой равна примерно 15°Ц. В соответствии с этим температура конденсации паров воды в обычных условиях принимается равной 25—33° (всегда должна существовать разница между температурами охлаждающего и охлаждаемого тел). Эта температура — предел конечной температуры процесса в нормальных паросиловых конденсационных установках. Отсюда ясно, что экономичность установки следует повышать не за счет снижения конечной температуры, которая заранее предопределена температурой охлаждающей воды. Следовательно, нужно стремиться к повышению начальной температуры пара. Чем выше она, тем экономичнее будет работа установки. Казалось бы, проблема экономичности решается очень просто: максимально повысить начальную температуру пара. Но осуществление этой задачи сопряжено с большими трудностями и вот почему.

Металлургия сегодняшнего дня позволяет производить материалы, которые могут работать в тяжелых условиях больших давлений и температур не свыше 500°Ц. Таким образом, пределом начальной температуры пара в настоящее время нужно считать 500°Ц. Эта температура достаточно высока, чтобы с успехом решить проблему экономичности, Но можно ли получить водяной чар столь высокой температуры?

Из физики известно, что каждой определенной л мпературе пара соответствует совершенно опре-

ченное давление испарения. Известно, напри

мер, что на высокой горе, где давление меньше, чем у подножья горы, парообразование, т. ё. кипение, начинается при температуре ниже 100°Ц. Короче говоря, каждому давлению соответствует определенная температура кипения. Так, например, при давлении в 12 атмосфер температура водяного пара близка к 187°Ц, при давлении в 60 атмосфер — 274° и т. д. Все это отнооится к пару в том состоянии, когда он получен из воды и не подвергнут дальнейшей обработке. Такой пар называется насыщенным. Добиться температуры этого пара, равной 500°Ц или близкой_ к этому, — дело практически неосуществимое. Для получения насыщенного водяного пара температурой около 365° Ц приходится иметь дело с такими огромными давлениями, как 200 атмосфер. Применение столь высоких давлений чрезвычайно усложняет и удорожает установку. Но этого мало: насыщенный водяной пар ие может иметь температуру выше 374°Ц, которой соответствует давление в 225 атмосфер, называемое критическим давлением. При этом давлении вода переходит в парообразное состояние без затрат на этот переход тепла. Иными словами, вода в жидком состоянии при давлении 225 атмосфер не может существовать. Паровой котел при таком давлении в нем оказался бы заполненным только паром и нечего было бы испарять, так как воды в таком котле не было бы вовсе. Однако, насыщенный пар подвергают особой переработке: его перегревают. Для этого пар пропускают через ряд змеевиков, которые, подогреваются горячими газами, полученными от сжигания топлива, и таким образом повышают температуру пара. Понятно, что в этом случае давление пара не повышается. Таким путем можно получить водяной пар очень значительных температур при любом давлении. Такой пар называется перегретым паром. Казалось бы, что задача повышения начальной -температуры пара разрешается применением перегретого водяного пара. Действительно, перегрев водяного пара повышает экономичность установки, но он не в состоянии дать того эффекта, который может дать насыщенный пар такой же температуры.

Вот здесь-то и обнаруживаются высокие качества некоторых неводяных паров, в частности паров ртути.

В то время как температура насыщенного водяного пара достигает лишь 274° при таком высоком давлении, как 60 атмосфер, температура насыщенного пара ртути, равная 500°Ц, достигается при давлении, несколько превышающем 8 атмосфер. Что же касается критической температуры ртути, то она превышает 1500°Ц. Поэтому наивысшая начальная температура пара, если применять ртуть в качестве рабочего тела, ограничивается, как указывалось, только качеством материалов, идущих на постройку котлов и главным образом турбин. Значит, применяя ртуть в паросиловых установках, можно располагать насыщенным ртутным паром высоких температур при низких давлениях. Это дает возможность значительно повысить экономичность установки, однако преимущество ртутных паров не исчерпывается возможностью достижения очень высоких температур.

Большой удельный вес ртути позволяет подавать ее в котел самотеком, под действием собственной тяжести. Для этого необходимо сборник'