Konspektai
Termodinamika varikliuose
17. Septyniolikta paskaita 17.1. Varikliai. Vidaus degimo varikliai, jų klasifikacija. Variklis - tai mašina, keičianti kokios nors rūšies energiją į mechaninį darbą. Darbą kuria sukdamasis variklio rotorius (rotorinis variklis), į priekį ir atgal slankiodamas stūmoklis (stūmoklinis variklis) arba išmetamas iš reaktyvinės tūtos darbo kūnas (reaktyvinis variklis). Dauguma variklių keičia gamtinius energijos išteklius (kurą, garą) į mechaninį darbą, todėl jie vadinami šiluminiais varikliais. Vidaus degimo varikliais (vdv) vadinami stūmokliniai šiluminiai varikliai, kurių cilindre deginamas kuras ir išsiskyrusi šiluma verčiama mechanine energija. Variklių darbo kūnas yra dujos, t.y. kuro degimo produktai. 1860 metai laikomi vdv gamybos pradžia. Prancūzas E. Lenuaras sukūrė variklį, kuris veikė šviečiančiomis dujomis. Jis buvo neekonomiškas, nes nebuvo suslėgimo proceso. 1897 metais vokiečių mokslininkas R. Dyzelis suprojektavo didelio suslėgimo laipsnio savaiminio užsiliepsnojimo vdv. Vėliau šio tipo varikliai buvo pavadinti dyzeliniais. Kuras juose įpurškiamas į cilindrą suslėgimo proceso pabaigoje suslėgtu oru. 1899 m. rusų inžinierius G. Trinkleris suprojektavo bekompresį dyzelį, kuriame kuras įpurškiamas aukšto slėgio siurbliu ir purkštuvu į cilindre suslėgtą orą. Dabar šiuo principu dirba visi aukšto slėgio vdv. Atsižvelgiant į įvairius požymius, stūmokliniai vdv klasifikuojami: 1) pagal darbo ciklą į keturtakčius ir dvitakčius; 2) pagal naudojamą kurą į benzininius, dyzelinius ir dujinius; 3) pagal degiojo mišinio paruošimą ir jo uždegimo būdą į karbiuratorinius ir dyzelinius; 4) pagal cilindrų skaičių - į vienacilindrius ir daugiacilindrius; 5) pagal cilindrų išdėstymą į linijinius, horizontaliuosius ir V formos; 6) pagal aušinimo būdą į aušinamus skysčiu ir oru; 7) pagal paskirtį į stacionarinius ir transportinius. 17.2 Pagrindiniai terminai ir sąvokos. Nagrinėjant vdv, vartojami tam tikri terminai ir sąvokos. Paveiksle pavaizduotoje variklio kinematinėje schemoje stūmoklis l slankioja cilindre 2 tarp dviejų galinių padėčių: viršutinio galinio taško (vgt.) ir apatinio galinio taško (agt.). Alkūninio veleno skriejikas 4 (jo taškas A) sukasi apie centrą O apskritimu. Švaistiklis 3 juda sudėtingai: viršutinė galvutė slankioja, apatinė sukasi apskritimu, o tarpiniai taškai juda elipsėmis. 17.1 pav. Variklio kinematinė schema: l stūmoklis, 2 cilindras, 3 švaistiklis, 4 alkūninio veleno skriejikas Stūmoklio nueitas kelias nuo vgt. iki agt. arba priešingai vadinamas stūmoklio eiga ir žymimas raide s. Per vieną stūmoklio eigą alkūninio veleno skriejikas pasisuka 180° kampu. Stūmokliui slenkant, virš jo kinta cilindro tūris. Kai stūmoklis yra vgt., cilindro tūris virš stūmoklio vadinamas suslėgimo, arba degimo kameros, tūriu ir žymimas Vc. Cilindro tūris virš stūmoklio, pastarajam esant agt., vadinamas visu cilindro tūriu ir žymimas Va. Jo tūris tarp galinių stūmoklio taškų vadinamas cilindro darbiniu tūriu ir žymimas Vh. Jis išreiškiamas pagal formulę: Vh=(d2/4)s; (17.1) čia d cilindro skersmuo, m; Vh darbo tūris, m3. Visas cilindro tūris lygus cilindro darbinio ir degimo kameros tūrių sumai (Va = Vh + Vc). Daugiacilindrių vdv. cilindrų darbinių tūrių suma apibudina variklio litražą (Vl =iVh); čia i variklio cilindrų skaičius. Viso cilindro tūrio santykis su degimo kameros tūriu vadinamas suslėgimo laipsniu: = Va/Vc=(Vh+Vc)/Vc=l + Vh/Vc. (17.2) Jis rodo, kiek kartų cilindre suslegiamas darbinis mišinys (oro ir kuro) arba oras, stūmokliui pasislinkus nuo agt. iki vgt. Kai variklis veikia, jo cilindre periodiškai keičiasi darbinio mišinio arba oro būsena. Nuosekliai pasikartojančių cilindre procesų (siurbimo, suslėgimo, išsiplėtimo, išmetimo) visuma vadinama variklio darbo ciklu. Šio darbo ciklo dalis, atliekama per vieną stūmoklio eigą, vadinama taktu. Variklio darbo ciklo darbas apibūdinamas indikatorinės diagramos plotu, t.y. slėgio ir tūrio priklausomybės grafiku. 17.3. Teoriniai vidaus degimo variklių ciklai. Vidaus degimo variklyje vykstantys realūs procesai yra sudėtingi, todėl juos nagrinėjant daromos prielaidos. Laikoma, kad darbo kūnas yra idealiosios dujos; jų sudėtis ir kiekis per visą darbo ciklą nekinta. Visi variklyje vykstantys procesai pakeičiami teoriniais termodinaminiais procesais: kuro degimas pakeičiamas šilumos tiekimu idealiosioms dujoms, išmetimo procesas šilumos nuvedimu, politropiniai suslėgimo ir išsiplėtimo procesai adiabatiniais procesais. Degiojo mišinio siurbimas ir degimo produktų išstūmimas termodinaminiais procesais nelaikomi, nes dujų parametrai nesikeičia, keičiasi tik jų kiekis. Priklausomai nuo dujoms tiekiamo šilumos būdo vdv ciklai yra tokie: 1) kai šiluma tiekiama, esant pastoviam tūriui (v=const.), greitojo degimo ciklas (Otto ciklas); 2) kai šiluma tiekiama, esant pastoviam slėgiui (p=const.), lėtojo degimo ciklas (Dyzelio ciklas); 3) kai šiluma tiekiama, esant pastoviam tūriui ir po to esant pastoviam slėgiui (v=const ir p=const), mišrusis ciklas (Trinklerio ciklas). Nagrinėjant šiuos ciklus, nustatomas jų terminis naudingumo koeficientas (n.k.) ir vieno kilogramo dujų masės darbas, atliekamas per vieną ciklą. 17.4. Ciklas, kai šiluma tiekiama, esant pastoviam tūriui. Pagal šį ciklą dirba mažo suslėgimo laipsnio karbiuratoriniai vdv. Jų teorinis ciklas pavaizduotas paveiksle p-v ir T-s diagramose (17.2 pav.). 17.2 pav. Teorinis vidaus degimo variklio ciklas p-v ir T-s diagramose; šiluma tiekiama, kai v=const. Stūmokliui slenkant į dešinę (1as taktas) pro atvirą siurbimo vožtuvą proceso 0-l metu įsiurbiamas degusis mišinys (procesas netermodinaminis), 1-2 degiojo mišinio adiabatinis suslėgimas (2as taktas), 2-3 izochorinis degimo procesas. Stūmokliui pasiekus kairiąją kraštinę padėtį suslėgtas degusis mišinys uždegamas elektros kibirkštimi. Degimas vyksta labai greitai, stūmokliui praktiškai nejudant, todėl šio tipo varikliai vadinami greitojo degimo, arba izochorinio šilumos tiekimo, varikliais. Diagramos intervale 3-4 vyksta adiabatinis išsiplėtimas,jos metu kuriamas naudingas darbas (3as taktas), 4-1 stūmokliui pasiekus dešinę kraštinę padėtį atsidaro išmetimo vožtuvas, iš cilindro į atmosferą išteka dujos, išnešdamos šilumą t.y. izochorinis šilumos nuvedimas, 1-0 likusių dujų išstūmimas pro atvirą išmetimo vožtuvą, stūmokliui slenkant į kairę (4as taktas) (netermodinaminis procesas). Ciklo parametrai: suslėgimo laipsnis =v1/v2; slėgio padidėjimo laipsnis =p3/p2; ciklo terminis naudingumo koeficientas: , čia q1 - šilumos kiekis, kurį gauna dujos vykstant izochoriniam degimo procesui 2-3; q2 šilumos kiekis, kuris nuvedamas į aplinką vykstant procesui 4-1. Šilumos kiekiai q1, ir q2 apskaičiuojami pagal formules: q1=cv(T3-T2); q2=cv(T4-T1), čia T1, T2, T3, T4 temperatūros atitinkamuose ciklo taškuose. Adiabatiniam suslėgimo procesui 1-2 priklausomybė tarp temperatūros ir tūrio išreiškiama pagal formulę: . Izochoriniam procesui 2-3 priklausomybė tarp temperatūros ir slėgio išreiškiama pagal formulę: , . Adiabatiniam procesui 3-4 priklausomybė tarp temperatūros ir tūrio randama kaip ir procesui 1-2: . Įrašius šilumos kiekio ir temperatūrų reikšmes į n.k. formulę , gaunama jo išraiška: . Taigi terminis ciklo n.k., kai šiluma tiekiama esant pastoviam tūriui, priklauso nuo suslėgimo laipsnio ir darbo kūno rūšies (k). Kuo jie didesni, tuo didesnis ciklo terminis n.k. Suslėgimo laipsnio didumą riboja kuro savaiminio užsiliepsnojimo temperatūra ir detonacijos reiškiniai, kurie nepageidaujami varikliuose. Slegiant adiabatiškai kartu su slėgiu didėja ir mišinio temperatūra, bet šio takto pabaigoje ji turi būtinai būti žemesnė už mišinio savaiminio užsidegimo temperatūrą. Priešingu atveju mišinys gali užsidegti stūmokliui neapsiekus kairiosios kraštinės padėties, stūmoklis bus stumiamas atgal, variklis pradės sukti į kitą pusę ir gali sulūžti. 17.5. Ciklas, kai šiluma tiekiama, esant pastoviam slėgiui (p=const.). Suslėgimo laipsnį galime padidinti jei cilindre slėgsime tik orą, kurą įpurkšime suslėgimo takto pabaigoje. Labai padidinus suslėgimo laipsnį , suslėgto oro temperatūra pasidaro didesnė už kuro savaiminio užsidegimo temperatūrą ir jis įpurkštas į cilindrą užsidega savaime, taigi nereikalinga nei uždegimo sistema nei karbiuratorius. Pagal šį ciklą dirba didelio slėgio kompresoriniai dyzeliniai varikliai. Jų teorinis ciklas pavaizduotas paveikslo p-v ir T-s diagramose (17.3 pav.). Intervale 0-l vyksta oro siurbimas (netermodinaminis), 1-2 -adiabatinis oro suslėgimas. Takto pabaigoje slėgis cilindre padidėja iki 3...4 Mpa, o oro temperatūra pakyla iki 600...800C ir tada į cilindrą įpurškiama kuro, kuris užsidega ir sudega izobariškai, 2-3 - izobarinis šilumos tiekimas. Kad vyktų izobarinis degimas, reguliuojamas kuro padavimas. 3-4 adiabatinis dujų išsiplėtimas. Šiame cikle dujos stūmoklį stumia procesų 2-3 ir 3-4 metu, tada ir kuriamas darbas. 4-1 - izochorinis šilumos nuvedimas, 1-0 -dujų išmetimas (netermodinaminis). 17.3 pav. Teorinis vidaus degimo variklio ciklas p-v ir T-s diagramose; šiluma tiekiama, kai p=const. Izobarinis degimo procesas 2-3 trunka tam tikrą laiką, per kurį stūmoklis nueina tam tikrą kelią, todėl šie varikliai vadinami lėtojo degimo varikliais. Ciklo parametrai: suslėgimo laipsnis =v1/v2; izobarinio išsiplėtimo laipsnis =v3/v2; ciklo terminis naudingumo koeficientas . Šilumos kiekiai q1 ir q2 išreiškiami pagal formules q1=cp(T3-T2); q2=cv(T4-T1). Įrašius šilumos reikšmes į terminio n.k. formulę, gaunama: . Temperatūrų reikšmės: ; , ; . Iš čia: . Įrašius gautąsias temperatūrų reikšmes į terminio n.k. formulę ciklui, gaunama jo išraiška: . Taigi terminis ciklo n.k., kai šiluma tiekiama esant pastoviam slėgiui, didėja, didinant suslėgimo laipsnį ir mažinant izobarinio išsiplėtimo laipsnį . Šiuo ciklu dirbo dabar jau pasenę ir nebenaudojami kompresoriniai dyzeliniai varikliai, kuriuose kuras buvo įpurškiamas aukšto slėgio oru. Šis ciklas turi du esminius trūkumus: variklio konstrukcija sudėtinga, nenašus kompresoriaus darbas. 17.6. Ciklas, kai šiluma tiekiama mišriai. Rusų inžinierius G.Trinkleris pasiūlė variklį , kuriame oras ir degalai suspaudžiami atskirai: oras variklio cilindre, degalai specialiame degalų siurblyje; suslėgti degalai iš siurblio purkštuvu įpurškiami į cilindrą taip, kad mažesnė jų dalis sudegtų staigiai izochoriškai, o didesnė dalis palaipsniui, izobariškai. Pagal šį, mišrųjį ciklą, kai šiluma tiekiama, esant pastoviam tūriui (v=const) ir pastoviam slėgiui (p=const), dirba visi šiuolaikiniai dyzeliniai vdv. Teorinis ciklas pavaizduotas paveikslo p-v ir T-s diagramose (17.4 pav.). Čia 0-l oro siurbimas (netermodinaminis), 1-2 adiabatinis oro suslėgimas. Taške 2 į cilindrą įpurškiamas kuras. Intervale 2-3 vyksta izochorinis šilumos tiekimas. Slėgis cilindre padidėja iki p3. Toliau šiluma tiekiama, esant pastoviam slėgiui (procesas 3-4). Intervale 4-5 vyksta adiabatinis dujų išsiplėtimas, 5-1 -izochorinis šilumos nuvedimas, 1-0 dujų išmetimas (netermodinaminis). 17.4 pav. Teorinis vidaus degimo variklio ciklas p-v ir T-s diagramose; šiluma tiekiama mišriai Ciklo parametrai: suslėgimo laipsnis =v1/v2; slėgio padidėjimo laipsnis =p3/p2; izobarinio išsiplėtimo laipsnis =v4/v3; ciklo terminis n.k. , čia q‘ šilumos kiekis, kurį dujos gauna, vykstant izochoriniam degimui 2-3; q" šilumos kiekis, kurį dujos gauna vykstant izobariniam degimui 3-4; q2 - nuvedamosios šilumos kiekis, vykstant procesui 5-1. Šilumos kiekiai išreiškiami masine specifine šiluma ir galinėmis atitinkamų procesų temperatūromis: Temperatūrų reikšmės: ; . Įrašius šilumos kiekius ir temperatūrų reikšmes į n.k. formulę, gaunama: . Taigi didinant suslėgimo laipsnį ir slėgio padidėjimo laipsnį , mišraus ciklo terminis n.k. didėja. Didinant izobarinio išsiplėtimo laipsnį p , n.k. mažėja. 17.7. Realių variklių tokių kaip keturtakčio karbiuratorinio variklio indikatorinė diagrama. Realūs vdv ciklai skiriasi nuo nagrinėtų idealiųjų ciklų. Juose darbo kūnas yra kuro degimo produktai ir oras. Šiluma tiekiama degant suslėgtam darbiniam mišiniui, kinta jo fizikinės ir cheminės savybės. Suslėgimo ir išsiplėtimo procesai vyksta ne adiabatiškai, o politropiškai, nes pro cilindro sieneles vyksta šilumos mainai. Realiame variklio cikle šiluma nenuvedama, degimo produktai išmetami į aplinką, ir cilindras pripildomas darbinio mišinio arba oro. Keturtakčio karbiuratorinio variklio kinematinė schema pavaizduota 17.5 paveiksle. Stūmokliui 2 slenkant cilindre l, per keturis taktus atliekami visi procesai: darbinio mišinio siurbimas, suslėgimas, darbas ir išmetimas. 17.5 pav. Keturtakčio karbiuratorinio variklio kinematinė schema ir indikatorinė diagrama Siurbimo taktas. Stūmoklis 2 cilindre l slenka iš vgt į agt. Pro atidarytą siurbimo vožtuvą 7 siurbiamas karbiuratoriuje paruoštas degusis oro ir benzino mišinys. Susimaišęs su cilindre likusiais degimo produktais, jis užpildo cilindrą darbiniu mišiniu. Siurbimo procesas p-v diagramoje (17.5 pav.) vaizduojamas linija 0-l. Ji eina žemiau atmosferinės linijos. Darbinio mišinio temperatūra siurbimo takto gale būna apie 330...390 K, slėgis 0,07...0,09 MPa. Suslėgimo taktas. Stūmoklis iš agt slenka į vgt. Siurbimo vožtuvas 7 ir išmetimo vožtuvas 9 uždaryti. Mažėjant cilindro tūriui virš stūmoklio, didėja slėgis ir darbinio mišinio temperatūra. Vyksta politropinis suslėgimo procesas, kuris išreiškiamas lygtimi (kreivė 1-2). Čia n1=l,34...l,39 politropės eksponentė. Ji mažesnė už adiabatės eksponentę k, nes mišinys dalį šilumos perduoda cilindro sienelei. Suslėgimo takto pabaigoje darbinio mišinio temperatūra būna apie 600...750 K, slėgis 0,9...l,2 MPa. Suslėgtas darbinis mišinys uždegamas žvakės kibirkštimi. Jis sudega tūriui būnant beveik pastoviam. Šį degimo procesą p-v diagramoje vaizduoja tiesė 2-3. Slėgis cilindre pakyla iki 3...4,5 MPa, degimo produktų temperatūra pasiekia 2300...2600 K. Darbinis taktas. Stūmoklis, aukšto dujų slėgio veikiamas, juda iš vgt į agt. Dujos plečiasi politropiškai pagal lygtį Čia n2=l,10...1,35 politropės eksponentė. Išsiplėtimo procesas diagramoje vaizduojamas kreive 3-4. Jo pabaigoje slėgis sumažėja iki 0,3...0,4 MPa, o dujų temperatūra būna 1200...1500 K. Stūmokliui dar nepasiekus agt, apie 40...60° prasiveria išmetimo vožtuvas, ir dalis degimo produktų iš cilindro išeina. Išmetimo taktas. Stūmoklis slenka iš agt į vgt. Pro išmetimo vožtuvą iš cilindro išmetami dar likę degimo produktai. Išmetimo procesą diagramoje atitinka linija 5-0. Išmetimo takto pabaigoje cilindro degimo kameroje lieka degimo produktų; jie vadinami likusiais degimo produktais. Dujų slėgis sudaro apie 0,11...0,12 MPa, temperatūra apie 900...1100 K. Pasibaigus išmetimo taktui, variklio darbo ciklas kartojasi ta pačia tvarka. 17.8. Vidaus degimo variklių galia, šilumos balansas. Vidaus degimo variklių ciklai įvertinami jų indikatoriniais rodikliais: vidutiniu indikatoriniu slėgiu pi, indikatorine galia Ni, indikatoriniu naudingumo koeficientu (n.k.) . Vidutiniu indikatoriniu slėgiu vadinamas sąlyginis pastovus slėgis, veikiąs stūmoklį per visą jo eigą ir atliekąs indikatorinį darbą, tenkantį cilindro darbinio tūrio vienetui. Kitaip tariant, tai indikatorinio dujų darbo li, ir cilindro darbinio tūrio Vh (pi=li/Vh) santykis. Turint variklio indikatorinę diagramą (17.6 pav.a), vidutinis indikatorinis slėgis nustatomas stačiakampio aukščiu, kurio pagrindas yra cilindro darbinis tūris Vh, o stačiakampio plotas lygus indikatoriniam dujų darbui li. Praktiškai vidutinis indikatorinis slėgis (17.6 pav., b) nustatomas pagal formulę čia pi vidutinis indikatorinis slėgis, Pa; Ad indikatorinės diagramos plotas, vaizduojantis naudingą dujų darbą, mm2; l indikatorinės diagramos ilgis, mm; mp slėgio mastelis, Pa/mm. 17.6. pav. Naudingas darbas variklio indikatorinėje diagramoje (a) ir vidutinis indikatorinis slėgis pi (b) Diagramos plotą galima nustatyti planimetru. Indikatorinė variklio galia apskaičiuojama pagal formulę čia Ni, variklio indikatorinė galia, kW; Vl variklio litražas, l; n sukimosi dažnis, l/min; z variklio taktų skaičius, i cilindrų skaičius. Galia, kurią sukuria variklio alkūninis velenas, vadinama efektyviąja. Ji mažesnė už indikatorinę galią ir išreiškiama formule Ne = mNi, čia Ne variklio efektyvioji galia, kW; m variklio mechaninis n.k. Kuro šilumos sunaudojimo laipsnis apibudinamas indikatoriniu n.k.: , čia B kuro sunaudojimas, kg/s; kuro žemutinė degimo šiluma, kJ/kg. Indikatorinis n.k. tai santykis naudingai sunaudotos šilumos, virtusios indikatoriniu darbu, su visa šiluma, išsiskyrusia degant kurui. Efektyvusis n.k. tai santykis šilumos, paverstos efektyviuoju darbu, su visa šiluma, išsiskyrusia sudegus kurui. Jis apskaičiuojamas pagal formulę Efektyviuoju n.k. įvertinami šiluminiai ir mechaniniai nuostoliai: Variklio ekonomiškumas įvertinamas ir kuro sunaudojimu. Lyginamasis kuro sunaudojimas tai kuro kiekis, tenkantis vienam variklio efektyvaus darbo vienetui: čia ge lyginamasis kuro sunaudojimas, g/kJ; B sekundinis kuro sunaudojimas, g/s; Ne variklio efektyvioji galia, kW. Ne visa šiluma sunaudojama efektyviajam variklio darbui. Didelę jos dalį sudaro įvairūs nuostoliai. Šilumos pasiskirstymas nusakomas šilumos balanso lygtimi: Q = Qe + Qd + Qa + Qk, čia Q=BQ kuro šiluma, kJ/s; Qe šilumos kiekis, ekvivalentiškas efektyviajam darbui, kJ/s; Qd degimo produktų išnešamas kiekis, kJ/s; Qa variklio aušinamojo skysčio nuvedama šiluma, kJ/s; Qk visi kiti šilumos nuostoliai, kJ/s. 18. Aštuoniolikta paskaita 18.1. Dujų turbinos, jų ciklai. Darbo kūnas dujų turbinose yra specialiose degimo kamerose gautos aukšto slėgio dujos. Turbinoje įrengtose tūtose dujos plečiasi, jų slėgis verčiamas greičiu. Dideliu greičiu jos teka iš darbo menčių sudarytais kreivalinijiniais kanalais, kuriuose srauto kinetinė energija naudojama turbinos rotoriui sukti. Rotoriaus judesys perduodamas elektros generatoriui ar kitam kokiam varomam mechanizmui. Kaip ir vidaus degimo varikliuose, degimas gali vykti izochoriškai ir izobariškai, todėl galimi du turbinų ciklai. Plačiausiai taikomas izobarinio degimo ciklas (18.1 pav.). 18.1 pav. Dujų turbinos schema: l turbokompresorius, 2 degimo kamera, 3 tūta, 4 darbo mentės, 5 rotorius, 6 kuro siurblys, 7 elektros generatorius Turbokompresorius 1 įsiurbia orą, suspaudžia ir tiekia į degimo kamerą 2. Į ją kuro siurbliu 6 tiekiamas ir purkštuvu įpurškiamas skystasis kuras. Degimo procesas vyksta izobariškai, gautos aukšto slėgio dujos plečiasi tūtoje 3 ir dideliu greičiu teka į darbo menčių, įtaisytų ant rotoriaus 5, kanalus 4, ten kuria mechaninį darbą ir pagaliau išmetamos į atmosferą. Mechaninis darbas elektros generatoriuje 7 verčiamas elektros energija. Dalis mechaninio darbo naudojama kuro siurbliui 6 ir turbokompresoriui l varyti. Izobarinio degimo dujų turbinos ciklas pavaizduotas 18.2 paveiksle. Jis gautas schematizavus realų ciklą pagal tuos pačius principus, kaip ir vidaus degimo variklių cikluose. 18.2 pav. Izobarinio degimo dujų turbinos ciklas p-v ir T-s diagramose Ciklą sudaro šie procesai: 1-2 adiabatinis oro suslėgimas kompresoriuje. Jame sunaudojamas darbas, vaizduojamas plotu 2156; 2-3 izobarinis degimas. Jo metu darbo kūnas gauna šilumą q1; 3-4 adiabatinis degimo produktų plėtimasis. Jame sukuriamas techninis darbas, pavaizduotas plotu 3456; 4-1 izobarinis šilumos q2 atidavimo aplinkai procesas. Suvedamas darbo balansas. Plėtimosi procese 3-4 sukurtas darbas, vaizduojamas plotu 3456, turbokompresoriuje orui suslėgti sunaudojamas darbas, vaizduojamas plotu 2156. Vadinasi, naudingas mechaninis ciklo darbas yra plotas 1234. Raskime ciklo . Šiluma tiekiama ir nuvedama vykstant izobariniams procesams 2-3 ir 4-1, todėl . Tada ciklo terminis naudingumo koeficientas . Kaip ir vidaus degimo varikliams, visos temperatūros išreiškiamos per T1, surašomos į lygtį, ir gaunama: . Matome, kad dujų turbinos ciklo su izobariniu degimu terminis naudingumo koeficientas lygus greitojo degimo variklio ciklo ir priklauso nuo suslėgimo laipsnio . Viršutinė jo riba priklauso nuo įeinančių į turbiną dujų temperatūros, nes aukštoje temperatūroje menčių darbo sąlygos sunkesnės. Dujų turbinos daugiausia naudojamos aviaciniuose turbosraigtiniuose ir turboreaktyviniuose varikliuose. Kadangi jos labai ekonomiškos, nedidelių gabaritų, taip pat pasižymi kitomis geromis savybėmis, todėl naudojamos laivyne, magistralinių naftotiekių bei dujotiekių kompresorinėse stotyse ir kitur. 18.2. Reaktyviniai varikliai. Per pastaruosius dešimtmečius aviacijoje, raketinėje technikoje, reaktyvinėje artilerijoje paplito reaktyviniai varikliai. Darbo principas paremtas trečiuoju Niutono dėsniu. Iš tūtos į aplinką dideliu greičiu ištekantis dujų srautas sukuria reaktyvine jėgą, veikiančią dujų tekėjimui priešinga kryptimi. Pastaroji verčia tūtą ir kartu su ja visą įrenginį judėti tam tikru greičiu. Energija čia transformuojama šitokiu būdu. Degimo kameroje gautos aukšto slėgio dujos plečiasi tūtoje, jų slėgis virsta dujų srauto greičiu, o pastarasis aplinkoje sukuria reaktyvinę jėgą, kuri verčia tūtą, taigi ir visą skridimo aparatą, judėti. Reaktyviniai varikliai skirstomi į tris pagrindines grupes: 1) parako raketos reaktyviniai varikliai, dirbantys kietu kuru paraku, kurio sudėtyje yra degimui reikalingo deguonies; 2) skystiniai reaktyviniai varikliai, kuriuose kuro degimui naudojamas skystas oksidatorius: suskystintas deguonis, azoto rūgštis, vandenilio peroksidas; 3) oriniai reaktyviniai varikliai, kuriuose kuro degimui naudojamas atmosferinio oro deguonis. Oriniai reaktyviniai varikliai priklausomai nuo oro suslėgimo skirstomi į bekompresorinius (tiesiasrovius) ir turbokompresorinius. Išnagrinėkime tiesiasrovio ir turbokompresorinio reaktyvinių variklių principines schemas ir ciklus. 18.3 pav. Tiesiasrovio reaktyvinio variklio schema 18.4 pav. Tiesiasrovio reaktyvinio variklio ciklas pv diagramoje Tiesiasrovį reaktyvinį variklį (18.3 pav.) sudaro difuzorius l, kuriame oras adiabatiškai suslegiamas (procesas 1-2, 18.4 pav.) ir tiekiamas į degimo kamerą 2. Čia taip pat tiekiamas kuras, jis maišosi su oru ir sudega izobariškai (procesas 2-3). Aukšto slėgio dujos patenka į tūtą 3, joje plečiasi ir išteka greičiu w2>>w1 (3-4); čia w1 oro įtekėjimo į difuzorių greitis m/s. Sukuriama reaktyvinė jėga: F = M(w2-w1); čia F jėga, N; M ištekančių dujų debitas, kg/s. Turbokompresoriniame reaktyviniame variklyje oras iš difuzoriaus l patenka į turbokompresorių 2 (18.5 pav.), degimo kamerą 3. Čia gauti degimo produktai šiek tiek plečiasi dujų turbinos tūtoje 4 ir suka turbinos rotorių 5, kuris sujungtas bendru velenu su turbokompresoriaus rotoriumi. Dujos iki galo išsiplečia tūtoje 6 ir išteka į atmosferą. Turbokompresorių suka dujų turbina, kurioje sunaudojama dalis dujų plėtimosi energijos. 18.5 pav. Turbokompresorinio reaktyvinio variklio schema 18.6 pav. Turbokompresorinio reaktyvinio variklio ciklas pv diagramoje Turbokompresorinio variklio ciklą (18.6 pav.) sudaro procesai: 1-a adiabatinis suslėgimas difuzoriuje 1; a-2 adiabatinis suslėgimas turbokompresoriuje 2. Čia sunaudojamas darbas, vaizduojamas plotu 52a7; 2-3 degimas kameroje 3; 3-b išsiplėtimas tūtoje 4. Čia kuriamas darbas, vaizduojamas plotu 3b65 ir naudojamas turbokompresoriui sukti. Vadinasi, šie darbai lygūs, t.y. pl.3b65=pl.52a7; b-4 tolesnis dujų plėtimasis tūtoje ir tekėjimas į atmosferą; 4-1 sąlyginis ciklo uždarymo (netermodinaminis) procesas. Turbokompresoriuje oras suslegiamas iki aukštesnio slėgio, suslėgimo laipsnis didesnis, todėl jo terminis naudingumo koeficientas didesnis už tiesiasrovių reaktyvinių variklių. Be to, , auga didėjant lėktuvo skridimo greičiui ir yra maksimalus, kai greitis lygus garso greičiui. 18.7 pav. Skystinio reaktyvinio variklio schema Išnagrinėtieji reaktyviniai varikliai gali dirbti oro erdvėje, kur yra oksidatoriaus. Beorėje erdvėje naudojami skystiniai reaktyviniai varikliai (18.7 pav.). Kuras ir skystas oksidatorius siurbliais tiekiami į degimo kamerą 3. Ten, jiems degant, susidaro didelis degimo produktų tūris. Dujos plečiasi tūtoje 6 ir išteka į aplinką didesniu už garsą greičiu. Jų sukuriama reaktyvinė jėga yra didelė: F=Mw2, nes ir nepriklauso nuo skridimo greičio. 19. Devyniolikta paskaita 19.1. Garo turbinos. Garo turbinų klasifikavimas. Tai tokie varikliai, kuriuose garo potencinė energija pirma paverčiama kinetine, o paskui mechanine. Garo turbinų principas buvo žinomas dar prieš mūsų erą, tačiau praktiniams reikalams jos pradėtos naudoti tik XIX a. pabaigoje. Garo turbinos yra geresnės už vidaus degimo variklius, nes energija transformuojama nepaliaujamai, jos yra greitaeigės, kompaktiškos, galima viename agregate sukoncentruoti didelę galią. Dėl šių priežasčių jos labai plačiai naudojamos šiluminėse ir atominėse elektrinėse. Garo turbinos klasifikuojamos pagal įvairius požymius. Pagal veikimo principą jos skirstomos į aktyvinęs ir reaktyvines. Priklausomai nuo turbinai tiekiamo garo slėgio jos būna žemo slėgio (120...200 kPa), vidutinio slėgio (iki 4 MPa), aukšto slėgio (4..14 MPa), labai aukšto slėgio (per 14 MPa). Priklausomai nuo šiluminio proceso pobūdžio turbinos skirstomos į kondensacines, reguliuojamo garo nuėmimo kondensacines ir priešslėgio. Kondensacinėse turbinose visas garas plečiasi iki 3-5 kPa. Toliau jis eina į kondensatorių, ten jo šiluma atiduodama aušinančiam vandeniui ir nesunaudojama. Reguliuojamo garo nuėmimo kondensacinėse turbinose dalis garo po tam tikro išsiplėtimo paimama termofikacijos arba pramonės reikalams. Pirmuoju atveju paimamo garo slėgis būna 70-250 kPa, antruoju 0,5-1,2 MPa. Priešslėgio turbinose išsiplėtusio garo slėgis yra didesnis už atmosferinį. Jis naudojamas įvairiems reikalams. Priklausomai nuo pakopų skaičiaus turbinos skirstomos į vienpakopes ir daugiapakopes. 19.2. Garo turbinos veikimo principas. Garo turbinos schema pateikta paveiksle. Pagrindinės turbinos dalys yra rotorius, susidedantis iš darbo rato 2 ir ant jo sumontuotų lenktų menčių 3, tūta 4 ir velenas l, nejudamai sujungtas su rotoriumi. Paprastai turbinose būna keliolika tūtų, išdėstytų vienoje darbo rato pusėje ties mentėmis. Šias detales gaubia turbinos korpusas. Tūtų grupė ir jas atitinkančios darbo mentės sudaro turbinos pakopą, todėl paprasčiausia turbina vadinama vienapakope. Taip garo srauto kinetinė energija paverčiama darbo rato mechanine energija. 19.1. pav. Garo turbinos veikimo schema Norint suprasti turbinos veikimo principą, būtina žinoti pagrindine tekančio dujų srauto savybę: wdw=-vdp; čia w srauto greitis m/s; p - slėgis Pa. Ši lygtis rodo, kad diferencialų dw ir dp ženklai visada yra priešingi, vadinasi, kai dujų slėgis mažėja, jų greitis didėja, ir atvirkščiai. Jei kanalu tekančioms dujoms iš išorės šiluma nei tiekiama, nei nuvedama, tai toks tekėjimas vadinamas adiabatiniu. Realus tekėjimas gali būti laikomas adiabatiniu, jeigu kanalas trumpas, greitis didelis, per trumpą dujų buvimo kanale laiką jos nei gauna, nei atiduoda šilumą. Skiriami du adiabatinio dujų tekėjimo atvejai: 1) dp0, dT0, dw0, nes, dujas adiabatiškai slegiant, didėja jų vidinė energija ir kyla temperatūra. Taip jos teka besiplečiančio skerspjūvio kanaluose, vadinamuose difuzoriais. Mus domina pirmasis tekėjimo atvejis tekėjimas tūtomis. Tūta yra siaurėjantis apvalaus arba stačiakampio skerspjūvio kanalas, kuriame vyksta energijos transformacija: garo slėgis mažėja ir greitis didėja; garo slėgis verčiamas greičiu. Turbinose energija darbu verčiama dviem stadijomis. Garas, plėsdamasis tūtose 4, savo potencine energiją transformuoja į garo srauto kinetinę energiją. Gautasis garo srautas eina į kanalus tarp turbinos darbo menčių 3 ir jas apiplaudamas keičia savo kryptį ir greitį. Jo srauto judesio kiekio pokytis virsta jėga, kuri stumia darbo mentę 3, o pastaroji verčia suktis darbo ratą 2. Taip srauto kinetinė energija paverčiama darbo rato mechanine energija. 19.3. Energijos transformacija aktyvinėje turbinoje. Aktyvinę vadinama tokia garo turbina, kurioje garas plečiasi tik tūtose, o tarp darbo menčių jo slėgis pastovus, nes kanalo skerspjūvis vienodas. 19.2 paveiksle parodyta vienpakopės aktyvinės turbinos schema. Garo slėgio kitimo grafikas viršuje rodo, kad garas plečiasi tik tūtose. Garo slėgiui tūtoje krintant nuo p0 iki p1, jo greitis didėja nuo w0 iki w1. Tarp darbo menčių tekančio garo srauto kinetinė energija verčiama mechaniniu darbu, todėl garo greitis sumažėja nuo w1 iki w2. Vienpakopei aktyvinei turbinai būdingas didelis darbo rato apsisukimų skaičius ir mažas naudingumo koeficientas. Norėdami įsitikinti, kad taip yra, panagrinėkime garo išsiplėtimą tūtoje pagal hs diagramą, sudarytą vandens garui (19.3 pav.). 19.3 pav. Garo plėtimosi procesas, pavaizduotas h-s diagramoje Garas, plėsdamasis turbinoje, idealiu atveju įgyja greitį w1t. Garo l kg masės kinetinė energija čia e garo srauto kinetinė energija J; M garo kiekis kg. Šiuo atveju M=1; w1t garo srauto teorinis greitis m/s. Tūtose garo slėgis krinta nuo p0 iki p1, o jo entalpija sumažėja dydžiu (h0-hlt) J/kg. Teoriškai garas tūtose plečiasi adiabatiškai; tai pavaizduota vertikalia tiese 0-1t. Tuomet pagal pirmąjį termodinamikos dėsnį l kg garo gali atlikti darbą: l=h0-hlt. Šiuo atveju darbas ir kinetinė energija yra ekvivalentiški dydžiai, todėl Iš čia Entalpiją išreiškus kJ/kg, gaunama: Šis greitis vadinamas teoriniu. Realiomis sąlygomis garas teka tūtoje susidarant trinties, sūkurių ir kitokiems nuostoliams. Todėl faktiškas garo greitis yra mažesnis: w1=w1t; čia tūtos greičio koeficientas (0,9 - 0,99). Energijos nuostoliai tūtoje įvertinami entalpijos dydžiu ht. Realus plėtimosi procesas vaizduojamas kreive 0-l. Kinetine energija paverčiamas faktiškas entalpijų skirtumas: h=h0-ht=h0-h1. Todėl faktiškas ištekėjimo greitis Tarp darbo menčių tekantis garo srautas keičia kryptį, ir greitis sumažėja nuo w1 iki w2. Kintant garo srauto judesio kiekiui darbo rato mentės juda greičiu čia u darbo rato menčių apskritiminis greitis m/s; d vidutinis menčių skersmuo m; n darbo rato sukimosi dažnis r/min. Įrodyta, kad maksimalus aktyvinęs turbinos pakopos naudingumo koeficientas yra tada, kai Darbo rato periferijai skriejant dideliu greičiu, atsiranda tokios didelės išcentrinės jėgos, kad metalas jų neatlaiko. Dabartiniai plienai atlaiko ne didesnį kaip 400 m/s apskritiminį greitį. Tokiu atveju 200 m/s, o tai atitinka = 20 kJ/kg . Vadinasi, aktyvinęs turbinos pakopoje galima naudoti tik nedidelio slėgio garą. Didesnio slėgio garą ekonomiškiau naudoti tokiose turbinose, kuriose yra greičio arba slėgio pakopos. 19.4. Energijos transformacijos reaktyvinėje turbinoje. Reaktyvine vadinama tokia garo turbina, kurioje garas plečiasi ir tūtose, ir tarp darbo menčių. Dėl to tarp darbo menčių esantys kanalai yra siaurėjantys. Jie sudaro tarsi judančių tūtų sistemą, kurioje garas plečiasi toliau. 19.4. pav. Garo plėtimosi procesas reaktyvinės turbinos pakopoje Čia pateikta h-s diagrama, kurioje pavaizduotas garo plėtimosi procesas reaktyvinės turbinos pakopoje. Tūtose garas plečiasi iš dalies, jo slėgis krinta nuo p0 iki p1, entalpija sumažėja nuo h0 iki h1. Entalpijų skirtumas virsta srauto kinetine energija, dėl ko padidėja garo greitis nuo w0 iki w1. Toliau garas patenka į siaurėjančius kanalus tarp darbo menčių. Juose garas plečiasi nuo p1 iki p2, o entalpija sumažėja nuo h1 iki h2. Susidarius entalpijų skirtumui , padidėja reliatyvinis garo srauto greitis (darbo menčių atžvilgiu) tarp menčių nuo W1 iki W2. Tačiau absoliutus garo greitis tarp darbo menčių sumažėja nuo w1 iki w2, nes jis verčiamas darbu. Kadangi ir tarp darbo menčių susidaro energijos nuostoliai , tai faktiškas entalpijų skirtumas nuo teorinio sumažėja iki . Santykis vadinamas reaktyvumo laipsniu. Reaktyvinėse turbinose paprastai Imkime aktyvinės pakopos greičio formulę. Jei reaktyvumo laipsnis yra 0,5, tai reaktyvinėje pakopoje greičiui w1 sukurti sunaudojama tik pusė pakopos entalpijų skirtumo: Tai rodo, kad, esant vienodiems h0–h1t, reaktyvinėje pakopoje greitis w1 yra 2 kartus mažesnis negu aktyvinėje. 20. Dvidešimta paskaita 20.1. Šaldymo mašinų paskirtis ir klasifikavimas. Kaip žinoma, pagal antrąjį termodinamikos dėsnį, vykstant atvirkštiniam Karno ciklui ir naudojant mechaninį darbą, galima šilumą paimti iš žemos temperatūros aplinkos ir ją perkelti į aukštesnės temperatūros aplinką. Mašinos, kurios palaiko pastovią temperatūrą, žemesnę negu aplinkos, vadinamos šaldymo mašinomis. Dirbtinis patalpų ar kūnų šaldymas labai plačiai taikomas ūkyje. Šaltis naudojamas chemijos ir dujų pramonėje, mašinų gamyboje. Jis padeda išsaugoti maisto produktus. Oro kondicionavimas sukuria komfortines sąlygas gamybiniuose ir visuomeniniuose pastatuose. Pagrindinė šaldymo mašinų charakteristika yra šalčio našumas šilumos kiekis, paimtas iš šaldomojo objekto. Jis matuojamas vatais arba kilokalorijomis per valandą. Specifinis šalčio našumas tai šilumos kiekis, kurį iš šaldomojo objekto paima l kg šaldymo kūno. Šaldymo kūnai paprastai būna dujos arba garas. Pagal tai šaldymo mašinos skirstomos į: 1) dujines. Šių mašinų šaldymo kūnas (helis, vandenilis, azotas, oras) per visą šaldymo ciklą būna dujinės būsenos; 2) garines. Šių mašinų šaldymo kūnas yra įvairių medžiagų (amoniako NH3, angliarūgštės CO2, freonų fluoro ir chloro turinčių angliavandenilių) garas, kuris, vykstant šaldymo ciklui, keičia savo agregatinę būseną. Garo šaldymo mašinos priklausomai nuo šaldymo kūno suslėgimo būdo skirstomos į garo kompresijos, absorbcines ir garo ežekcijos (čiurkšlines). Be suslėgimo, šaldymo mašinoje vyksta šaldymo kūno plėtimasis. Jis gali vykti dviem būdais: 1) plėtimasis atliekant naudingą darbą. Tokios mašinos vadinamos detanderiais. Labiausiai temperatūra nukrinta vykstant adiabatiniam plėtimuisi, todėl detanderiai gerai izoliuojami, kad politropinis plėtimosi procesas vyktų arčiau adiabatinio. Detanderiai būna stūmokliniai ir mentiniai. Juose vykstantis plėtimosi darbas naudojamas šaldymo kūnui suslėgti. Dėl to reikia mažiau darbo ciklui atlikti; 2) plėtimasis droseliavimo būdu. Tai negrįžtamas procesas. Darbas juo nesukuriamas, tačiau būdas labai paprastas, todėl plačiai taikomas. Šaldymo mašinų ciklų efektyvumas apibudinamas šaldymo koeficientu. Jis būna maksimalus atvirkštiniame grįžtamajame Karno cikle. 20.2. Garo kompresijos šaldymo mašina. Garo šaldymo mašinų ciklai yra daug ekonomiškesni už dujinius šaldymo ciklus. Jų ekonomiškumas sočiųjų garų srityje gali priartėti prie atvirkštinio Karno ciklo ekonomiškumo. Be to, šaldymo kūno slėgis garo šaldymo mašinose žeminamas ne stūmokliniuose detanderiuose, o droselyje. Dėl to labai supaprastėja mašina. 20.1 paveiksle pavaizduota garo kompresijos šaldymo mašinos schema, 20.2 paveiksle jos ciklas T-s diagramoje. Kompresorius 2 įsiurbia iš garintuvo l sausą sotųjį šaldymo kūno garą ir adiabatiškai proceso 1-2 metu suslegia. Suslėgto garo temperatūra (slegiamas jis virsta perkaitintu) turi būti aukštesnė už kondensatorių aušinančio vandens temperatūrą . Kondensatoriuje 3 garas pradžioje izobarinio proceso 2-3 metu aušta ir tampa sausu sočiuoju (taškas 3), o toliau, vykstant izoterminiam-izobariniam procesui 3-4, kondensuojamas. Aušinantysis vanduo paima šaldymo kūno perkaitinimo šilumą cp (T2-T3), garinimo šilumą r ir kartu su kompresoriuje sunaudotu darbu išmeta į aplinką (q1 = pl.4'4321'). Šaldomojo kūno kondensatas (taškas 4) pravaromas pro droselį 4, kuriame vyksta droseliavimo procesas 4-5: esant pastoviai entalpijai, krinta šaldymo kūno temperatūra. Droseliavimo efektas turi būti toks, kad šaldymo kūno temperatūra taške 5 būtų žemesnė už šaldomojoje patalpoje reikalingą palaikyti temperatūrą Tšp. Šaldomojoje patalpoje įrengtame garintuve šaldymo kūnas išgaruoja, tam sunaudodamas šilumą q2, imamą iš šaldomosios patalpos. Garavimo procesas 5-1 izoterminis-izobarinis, garavimui sunaudota šiluma vaizduojama plotu 511'5'. Toliau ciklas kartojamas. Šaldymo ciklo tobulumas apibūdinamas šaldymo koeficientu. Kaip minėta, iš šaldomosios patalpos paimta šiluma vaizduojama plotu 511'5' ir gali būti išreikšta kaip entalpijų skirtumas: nes h4=h5 (procese 4-5 h=const.). Adiabatiniame procese 1-2 šaldymo kūnui suslėgti sunaudotas darbas gali būti išreikštas kaip entalpijų skirtumas: 20.1 pav. Garo kompresijos šaldymo mašinos schema: l šaldymo kamera, 2 kompresorius, 3 kondensatorius, 4 droselis 20.2 pav. Garo kompresijos šaldymo mašinos ciklas Ts diagramoje Taigi garo kompresijos šaldymo ciklo šaldymo koeficientas Garo kompresijos šaldymo mašinų >l (=35). Matome, kad šio ciklo ekonomiškumas kyla didėjant plotui 511'5' ir mažėjant plotui 432155'4'. Panagrinėkime, nuo ko tai priklauso. Išgarinimo linijos 5-1 aukštis, vadinasi, ir ploto 511'5' dydis, priklauso nuo šaldomojoje patalpoje reikalingos temperatūros Tšp. Juo ji žemesnė, tuo žemiau linija 5-1, tuo mažiau ekonomiška šaldymo mašina. Todėl Tšp reikia palaikyti kuo aukštesnę, žinoma, atsižvelgiant į technologijos reikalavimus. Kompresoriuje sunaudojamo darbo dydis priklauso nuo T2. Ji turi būti aukštesnė už temperatūrą to vandens, kuris išeina iš kondensatoriaus. Kuo žemesnė aušinančiojo vandens temperatūra (pvz. žiemą), tuo žemiau eina kondensacijos linija 2-3-4, tuo mažiau darbo sunaudojama kompresoriuje. Garo kompresijos šaldymo mašinos yra pagrindinis šiuolaikinių šaldymo mašinų tipas. 20.3. Dujų skystinimo metodai. Žinoma, kad kiekvienos medžiagos agregatinė būsena gali būti trejopa: dujinė, skysta ir kieta. Ji priklauso nuo slėgio ir temperatūros. Kalbėdami apie vandens garą minėjome, kad temperatūra, kurioje vanduo virsta garu, vadinama virimo, arba sotinimo. Toje pačioje temperatūroje (jei slėgis pastovus) garas kondensuojasi. Įvairių medžiagų virimo temperatūra skirtinga. Kai kurių medžiagų virimo temperatūra pateikta lentelėje. Kai kurių medžiagų virimo temperatūra atmosferiniame slėgyje Skystosios dujos naudojamos kaip šaldymo kūnai bei kitiems tikslams. Vienu iš dujų atskyrimo metodų yra jų skystinimas: aukštesnę virimo temperatūrą turinčios dujos susikondensuoja ir išsiskiria iš dujų mišinio. 20.4. Dujų skystinimas Piktės metodu. Dujos skystinamos trimis pagrindiniais metodais Piktės, Lindės ir Klodo. Seniausias metodas pavadintas šveicarų fiziko R. Piktės vardu. Jis susideda iš kelių garo kompresijos šaldymo ciklų kaskado. Įrenginio schema pavaizduota 20.3 paveiksle. Viršutiniame pirmajame (I) cikle šaldymo kūnas kondensatoriuje K1 kondensuojamas nuvedant šilumą aušinančiuoju vandeniu. Antrajame cikle (II) naudojamas šaldymo kūnas, kurio virimo temperatūra žemesnė už pirmojo ciklo šaldymo kūno. Jam kondensuoti kondensatoriuje K2 naudojamas pirmojo ciklo šaldymo kūnas: imdamas šilumą iš antrojo ciklo šaldymo kūno, jis išgaruoja. Vadinasi, antrojo ciklo šaldomojo kūno viršutinė temperatūra artima (truputį aukštesnė) pirmojo ciklo šaldymo kūno žemiausiai temperatūrai. Trečiame (III) kaskado cikle naudojamas šaldymo kūnas, kurio virimo temperatūra žemesnė už antrojo ciklo šaldymo kūno virimo temperatūrą. Ketvirtajame (IV) cikle naudojamos dujos, kurias norima suskystinti. Kondensatoriuje K4 dujos kondensuojamos naudojant šilumą trečiojo ciklo šaldymo kūnui išgarinti. Po to droseliniame ventilyje dujos plečiasi iki virimo temperatūros, ir dalis jų virsta skysčiu. Pastarasis separatoriuje atskiriamas ir išvedamas, o nesuskystėjusi dalis siurbiama į kompresorių ir vėl atlieka ciklą. Suskystintoms dujoms kompensuoti cirkuliacinis kontūras nuolat papildomas nauja dujų porcija. Priklausomai nuo to, kokios dujos skystinamos, ciklų skaičius kaskade gali būti įvairus. Orui skystinti taikomas keturių ciklų kaskadas, ir šaldymo kūnai yra: I cikle amoniakas, II etilenas, III deguonis, IV skystinamosios dujos oras. Tokia schema tinka ir azotui skystinti. Vandenilis skystinamas penkių ciklų, helis - šešių ciklų kaskadu. 20.5. Dujų skystinimas Lindės metodu. Piktės metodu 1877 m. buvo suskystinti deguonis, azotas, anglies monoksidas. Tačiau jo realizavimo schema gana sudėtinga. Daug paprastesnis Lindės metodas, kurį 1895 m. pasiūlė vokiečių inžinierius K. Lindė. Metodo esmę sudaro dujų droseliavimas prieš tai jas atšaldžius ( 20.4 pav.). Skystinamosios dujos suslegiamos kompresoriuje l iki slėgio p1, pašaliniu šaldymo kūnu aušinamos šilumokaityje 2 ir pravaromos pro redukcinį ventilį 3. Čia jos droseliuojamos, ir jų slėgis nukrinta iki p2, temperatūra sumažėja, bet tebelieka gerokai aukštesnė už virimo temperatūrą slėgyje p2. Atšaldytos dujos tiekiamos į šilumokaitį 4 ir toliau į kompresorių. Šaltos dujos šilumokaityje 4 atšaldo į redukcinį ventilį tekančias dujas, vadinasi, krinta iš ventilio ištekančių dujų temperatūra. Savo ruožtu šios dujos šilumokaityje 4 dar labiau atšaldo į droselį tekančias dujas. Procesas trunka tol, kol dujų už droselinio ventilio temperatūra nukrinta slėgyje p2 iki virimo temperatūros, kurioje dujos kondensuojasi. Iš ventilio išteka dvifazis mišinys. Skystis iš įrenginio išleidžiamas, o dujos pro šilumokaitį grąžinamos į kompresorių. Lindės metodu buvo suskystintas vandenilis (D. Diuaras, 1898) ir helis (G. Kamerlingas-Onesas, 1908). 20.6. Dujų skystinimas Klodo metodu. Skystinimo įrenginiuose, veikiančiuose Klodo metodu, taikomas adiabatinis dujų droseliavimas ventilyje ir adiabatinis išsiplėtimas detanderyje (20.5 pav.). Dujos, suslėgtos kompresoriuje l, aušinamos šilumokaityje 4. Po to jos dalijamos į du srautus. Dalis jų tiekiama į detanderį 2, ten jos adiabatiškai plečiasi, krinta jų temperatūra, šilumokaityje 4 jos šaldo kitą dujų dalį, tekančią į redukcinį ventilį 3. Kaip ir taikant Lindės metodą, po tam tikro laiko ventilyje išsiplečiančių dujų temperatūra nukrinta iki virimo temperatūros, jos pradeda kondensuotis, iš dvifazio mišinio atsiskiria skystis, o dujos grįžta į kompresorių. Detanderyje sukurtas darbas naudojamas elektros generatoriuje 5, kuriame gaminama elektros energija, iš dalies kompensuojanti energijos sąnaudas kompresoriui sukti. Todėl termodinaminiu požiūriu Klodo metodas efektyvesnis, be to, cikle naudojamas tik vienas darbo kūnas skystinamosios dujos. 20.5 pav. Klodo dujų skystinimo metodo realizavimo schema 20.7. Šilumos siurblys. Atvirkštiniai ciklai gali būti taikomi ir šildymo tikslams. Tokiame cikle, naudojant darbą l, iš žemesnės temperatūros šaltinio paimama šiluma q2 ir atiduodama aukštesnės temperatūros šilumos šaltiniui q1=l+q2. Žemos temperatūros šilumos šaltiniu čia gali būti aplinka (oras, gamtinių vandens šaltinių, grunto šiluma) arba žemo potencialo šilumos atliekos (šiltas vanduo, šiltas ventiliacijos sistemų oras). Aukštesnės temperatūros šilumos šaltinis dažniausiai būna šildymo sistemos. Toks įrenginys vadinamas šilumos siurbliu. Jo schema ir ciklas pavaizduoti 20.6 paveiksle. Garintuvas 1 įrengtas aplinkoje ( - aplinkos temperatūra). Jame vyksta šaldomojo kūno garavimo procesas 5-1, kurio metu iš aplinkos paimama šiluma q2. Turbokompresoriumi 2 atliekamas adiabatinis šaldomojo kūno suslėgimas 1-2. Šaldymo kūnas aušdamas (procesas 2-3) ir kondensuodamasis (procesas 3-4) atiduoda šilumą q1=q2+l šildymo sistemai 3. Droselyje 4 krinta šaldomojo kūno temperatūra. Jei šaldymo ciklas vyksta žemiau aplinkos temperatūros , tai šilumos siurblio ciklas yra aukščiau . Šilumos siurblio efektyvumas nusakomas šildymo arba transformacijos koeficientu: . Šis koeficientas visuomet gerokai didesnis už vienetą, vadinasi, šilumos siurblių ciklai yra labai efektyvūs. Anksčiau jie buvo retai taikomi, nes kompresoriui sukti naudojama elektra buvo brangi. Dabar, susidarant atominėse elektrinėse gaminamos elektros pertekliui nakties metu ir nustačius jam žemesnę kainą, perspektyvu naudoti šilumos siurblius šildymo tikslams individualiuose namuose ar nedidelėse gyvenvietėse, kur statyti katilinę ne visada apsimoka. 21. Dvidešimt pirma paskaita Elektrinės. Elektrine vadinamas įrenginys, kuriame gamtos išteklių energija verčiama elektra. Elektrinės būna šiluminės, kur naudojama organinio kuro cheminė energija, atominės - jose naudojama atomo branduolio skilimo energija, taip pat saulės, vėjo, geoterminės, potvynių elektrinės šitaip jos vadinamos pagal naudojamos pirminės energijos rūšį. Labiausiai paplitusios šiluminės (ŠE) ir atominės (AE) elektrinės. Priklausomai nuo vartotojams tiekiamos energijos rūšies šiluminės elektrinės būna kondensacinės ir termofikacinės. 21.1 Kondensacinės šiluminės elektrinės. Kondensacinėje šiluminėje elektrinėje deginamas organinis kuras (akmens anglys, mazutas, dujos) ir jo cheminė energija transformuojama į elektros energija. Termofikacinėje šiluminėje elektrinėje taip pat deginamas organinis kuras, tačiau jo energija transformuojama į elektrą ir šilumą, todėl iš jos vartotojai gauna dviejų rūšių energija - elektrą ir šilumą. 21.1 pav. Kondensacinės šiluminės elektrinės schema: l - garo katilas, 2 - garo perkaitintuvas, 3 - garo turbina, 4 - elektros generatorius, 5 - kondensatorius, 6 - kondensato siurblys, 7 - maitinamojo vandens bakas, 8 - mechaniškai ir chemiškai išvalytas vanduo, 9 - maitinimo siurblys Cheminė kuro energija verčiama elektra šitokiu būdu. Kurui degant garo katilo l kūrykloje, ji virsta vidine degimo produktu energija ir garo katile šilumos forma perduodama vandeniui, o garo perkaitintuve 2 -garui. Gautasis garas tiekiamas į turbiną 3, ten, patyręs keletą mums jau žinomų energijos transformacijų, verčiamas mechaniniu darbu, o pastarasis elektros generatoriuje 4 - elektra. Iš turbinos garas patenka į kondensatorių 5. Tai uždaras indas su sistema vamzdžių, kuriais teka aušinantysis vanduo. Garas liečiasi su šaltesnėmis vamzdžių sienelėmis, pro jas vandeniui perduoda garavimo šilumą ir kondensuojasi. Kadangi kondensato specifinis tūris daug mažesnis už susikondensavusio garo tūrį, tai kondensatoriuje susidaro slėgis, mažesnis už atmosferinį. Tokiu būdu padidinamas slėgių skirtumas, kuris verčiamas garo srauto greičiu turbinose. Gautasis kondensatas siurbliu 6 perpumpuojamas į maitinamojo vandens baką 7. Vandens nuostoliams cikle padengti čia tiekiamas mechaniškai ir chemiškai išvalytas vanduo 8 ir po to maitinimo siurbliu 9 grąžinamas į garo katilą. Elektrinės, kuriose visas į turbiną tiekiamo garo kiekis kondensuojamas kondensatoriuje, vadinamos kondensacinėmis (KE). Kaip prisimename iš termodinamikos, ekonomiškiausias yra Karno ciklas, tačiau, jį realizuodami, kai darbo kūnas yra vandens garas, susiduriame su tam tikrais sunkumais. Apie juos kalbėsime vėliau. Praktikoje taikomą ciklą praeito amžiaus viduryje pasiūlė škotų inžinierius V. Renkinas, todėl jo vardu ir vadinamas. 21.2 pav. Renkino ciklas pv ir Ts diagramose Renkino ciklas susideda iš dviejų izobarių, adiabatės ir izochorės. Paveiksle pateiktos ciklo p-v ir T-s diagramos. Taškas l vaizduoja perkaitinto garo būseną prieš turbiną. Šios būsenos parametrai: slėgis p1, temperatūra t1 ir entalpija h1. Garas tiekiamas į turbiną, kurioje adiabatiškai, vykstant procesui 1-2, plečiasi iki slėgio p2; entalpija lygi h2. Taškas 2 yra drėgno garo srityje, vadinasi, garas išsiplėtė nuo perkaitinto iki drėgno. Intervale 2-3 garas kondensuojasi iki žemutinės ribinės kreivės x=0 kondensatoriuje, 3-4 vyksta izochorinis kondensato perpumpavimas į garo katilą siurbliu, 4-5 - izobarinis vandens šildymas iki virimo temperatūros garo katile, 5-6 - izoterminis-izobarinis vandens garinimas garo katile. Šio proceso pabaigoje gauname sausą sotųjį garą (taškas 6 ant kreivės x = 1). Intervale 6-1 vyksta izobarinis garo perkaitinimo procesas perkaitintuve. Toliau ciklas kartojamas. 21.2 pav. parodytas ir Karno ciklas 6ba5. Skirtingai nuo Renkino ciklo garas Karno cikle nekondensuojamas iki galo. Taške a turime vandens ir garo mišinį (drėgną garą), kurį tolesniame procese adiabatiškai (Karno ciklas susideda iš dviejų izotermių ir dviejų adiabačių) turime suslėgti didelių matmenų kompresoriumi ir sunaudoti darbą, vaizduojamą plotu 5a78. Šis darbas yra labai didelis, palyginti su Renkino cikle vandeniui siurbliu perpumpuoti procese 4-3 sunaudotu darbu, vaizduojamu plotu 4378. Karno cikle negalima naudoti perkaitinto garo (negali būti izobarinio garo perkaitinimo proceso 6-1). Perkaitinant garą cikle, padidėja pastarojo naudingas mechaninis darbas plotu 12b6. Renkino ciklo terminį naudingumo koeficientą galima apskaičiuoti pagal bendrą formulę Vandeniui šiluma tiekiama vykstant izobariniams procesams 4-5-6-1, todėl ją galima išreikšti entalpijomis: q1=h1-h4 (21.1) Šiluma nuvedama vykstant izobariniam kondensacijos procesui 2-3, todėl q2=h2-h3. (21.2) Ciklo terminis naudingumo koeficientas (21.3) Neatsižvelgiame į labai nežymų vandens temperatūros padidėjimą siurblyje, h3 = h4 ir (21.4) čia - į garo katilą tiekiamo vandens entalpija. Vadinasi, kondensacinės ŠE priklauso nuo garo entalpijos prieš turbiną h1, entalpijos už turbinos ir į garo katilą tiekiamo vandens entalpijos. Savo ruožtu šių entalpijų reikšmės priklauso nuo pradinių garo parametrų: slėgio p1 ir temperatūros t1, taip pat nuo slėgio kondensatoriuje p2. Panagrinėjus h-s diagramą vandens garui, lengva įsitikinti, kad h1 kyla didėjant pradiniams garo parametrams p1 ir t1. Tačiau jų didinimą riboja fizikinės bei mechaninės savybės metalų, iš kurių gaminami garo katilai ir garo turbinos. Šiuo metu naudojamą 535-565°C temperatūros garą galima gauti įrenginiuose, pagamintuose iš mažai legiruotų perlitinių plienu su chromo, molibdeno ir vanadžio priedais. Aukštesnės temperatūros garui (580-650° C) reikia naudoti brangius austenitinius plienus. Todėl pradinių garo parametrų didinimas priklauso nuo naujų konstrukcinių medžiagų kūrimo. Slėgis už turbinos p2 priklauso nuo kondensatorių aušinančio vandens temperatūros. Vidutinė metinė gamtinių vandens šaltinių temperatūra yra 10-15°C. Iš kondensatoriaus vanduo išeina pašilęs iki 21-25°C. Garas kondensuojasi tik esant garo ir aušinančio vandens temperatūrų skirtumui. Vadinasi, garo temperatūra kondensatoriuje yra 25-35°C, o tai atitinka absoliutinį garo slėgį p2=35 kPa. Toliau p2 mažinti neapsimoka. Jei imsime dabartiniu metu naudojamus, pvz., Lietuvos VRE, garo parametrus p1= 23 MPa, t1 = 545°C, p2 = 3 kPa, tai idealaus - Renkino ciklo t = 0,46. Kitaip tariant, tik apie 40 % kuro išskirtos šilumos paverčiama elektros energija, o 60 % yra šilumos nuostoliai, daugiausia išmetami su kondensatorius aušinančiu vandeniu. Todėl imamasi įvairių priemonių ŠE ekonomiškumui didinti. 21.2. Termofikacinės šiluminės elektrinės (TE) schema. Kaip minėta, kondensacinėse šiluminėse elektrinėse daugiau kaip pusė garui suteiktos šilumos atiduodama kondensatoriuje aušinančiajam vandeniui. Ši šiluma T-s diagramoje vaizduojama plotu 2873 (žr. 21.2 pav.). Aušinančiojo vandens temperatūra yra žema (25-30°C), taigi tokia šiluma negali būti panaudota nei šildymo, nei technologijos reikalams. Dėl to reikia pakelti jo temperatūrą. Tai galima padaryti padidinus iš turbinos ištekančio garo slėgį. Tuomet ta pati elektrinė gali tiekti vartotojams ne tik elektros energiją, bet ir šilumą. Centralizuotas šilumos tiekimas iš elektrinės, gaminančios elektrą ir šilumą, vadinamas termofikacija, o tokia elektrinė - termofikacine. Šių elektrinių schemos būna įvairios. Kombinuotai šilumos ir elektros energijos gamybai dažniausiai naudojamos kondensacinės turbinos su tarpiniais garo nuėmimais (žr. 21.3 pav.). Garo katile l pagamintas ir perkaitintuve 2 perkaitintas garas tiekiamas į turbiną 3. Ten jis plečiasi. Dalis garo, išsiplėtusio iki 0,5-1,2 MPa slėgio, paimama ir tiekiama pramonės technologiniams reikalams (P). Schemoje 10 numeriu pažymėtas šilumos vartotojas. Termofikacijos reikalams (T) paimamas 0,05-0,25 MPa slėgio garas ir tiekiamas į šilumos tinklų vandens šildytuvą 11. Ten kondensuodamasis, šildo tinklo vandenį, tiekiamą šildymo sistemoms 10. Vandenį šilumos tinkluose varo tinklo siurblys 12. Tiek iš pramoninio šilumos vartotojo, tiek iš termofikacinio vandens šildytuvo garo kondensatas grąžinamas į maitinamojo vandens baką 7. Čia grįžta ir pro turbiną pratekėjusio garo kondensatas. 21.3 pav. Termofikacinės šiluminės elektrinės schema: l - garo katilas, 2 - garo perkaitintuvas, 3 - garo turbina, 4 - elektros generatorius, 5 - kondensatorius, 6 - kondensato siurblys, 7 - maitinamojo vandens bakas, 8 - vanduo nuostoliams padengti, 9 - maitinimo siurblys, 10 - šilumos vartotojai, 11 - šilumos tinklo vandens šildytuvas, 12 - šilumos tinklo siurblys; P - garo paėmimas technologijai (pramonei), T - termofikacinis garo paėmimas (šildymo ir buities reikalams) Vadinasi, TE šiluma gaminama pramonei tiekiamo garo (P) ir termofikacijai naudojamo garo (T) pavidalo. Kuo daugiau garo paima vartotojai, tuo mažiau jo patenka j kondensatorių ir mažiau šilumos prarandama garą kondensuojant, taigi tuo TE darbas ekonomiškesnis. Kadangi iš turbinos paimama dalis ne visai atidirbusio garo, t.y. aukštesnių parametrų, negu patenka į kondensatorių, tai elektros gamyba sumažėja. TE į elektros energiją paverčiama 15-20 % kuro šilumos, o 40-60 % kuro šilumos vartotojai gauna su garu ir karštu vandeniu. Iš viso kuro tiekiamos šilumos sunaudojama 60-75 %, o ribiniu atveju gali priartėti prie garo katilo naudingumo koeficiento (80-85 %). Todėl TE daug ekonomiškesnė už KE. 21.3. Ekonomiškumo rodikliai. Elektrinių ekonomiškumas apibūdinamas naudingumo koeficientu, specifiniu sutartinio kuro sunaudojimu elektrai ir šilumai gaminti, taip pat elektros ir šilumos savikaina. Elektrinėse nustatomi bruto ir neto naudingumo koeficientai. Bruto naudingumo koeficientas išreiškiamas pagamintos energijos santykiu su jai suvartota kuro šiluma. Dalis energijos elektrinėse sunaudojama saviems reikalams - traukos ir pūtimo ventiliatoriams, cirkuliaciniams siurbliams, apšvietimui. Todėl elektros energijos iš elektrinės atiduodama mažiau, negu pagaminama. Tai įvertinama savų reikalų koeficientu, kuris rodo, kiek pagamintos elektros sunaudojama saviems reikalams. Savų reikalų koeficientas KE būna 0,05-0,09, TE - 0,06-0,11. Taigi ryšys tarp elektrinėje pagaminamos ir atiduodamos elektros energijos išreiškiamas lygtimi (21.5) čia E - iš elektrinės per tam tikrą laikotarpį atiduodamos elektros energijos kiekis kWh; Epag - per tą patį laikotarpį pagamintos elektros energijos kiekis kWh; ks.r-savų reikalų koeficientas vieneto dalimis. Kondensacinių elektrinių šiluminis bruto naudingumo koeficientas. (21.6) čia Epag per tam tikrą laiką pagamintos elektros energijos kiekis kWh; - kuro žemutinė degimo šiluma kJ/kg. Vietoj Epag įrašę iš elektrinės atiduotos energijos kiekį E, gauname neto naudingumo koeficientą. Didelių KE bruto naudingumo koeficientas siekia 0,4-0,43, neto 0,35-0,38. KE ekonomiškumą priimta apibūdinti specifiniu sutartinio kuro (= 29300 kJ/kg) suvartojimu vienai iš elektrinės atiduodamai kWh pagaminti: (21.7) čia - specifinis sutartinio kuro suvartojimas kg/kWh; Bsk sutartinio kuro suvartojimas kg per laiką, reikalingą iš elektrinės atiduoti E kWh energijos. TE šiluminį ekonomiškumą nustatyti sudėtingiau, nes vartotojams tiekiama dviejų rūšių energija - šiluma ir elektra. Reikia išskirti kurą, suvartotą kiekvienos energijos rūšies gamybai. TSRS buvo priimta sąlyginai laikyti, kad šiluminė energija gaminama garo katile deginant kurą: (21.8) čia Bš - šilumos gamybai per tam tikrą laiką suvartotas kuro kiekis kg; Qš - vartotojams per tą patį laiką atiduotas šilumos kiekis kJ; - garo katilo naudingumo koeficientas. Šiluminės energijos gamybos bruto naudingumo koeficientas. (21.9) Specifinis sutartinio kuro kiekis, sunaudotas vienam GJ šilumos pagaminti, (21.10) čia specifinis sutartinio kuro suvartojimas l GJ šilumos pagaminti kg/GJ. Elektrai gaminti sunaudoto kuro kiekis Be=B-Bš; (21.11) čia Be - elektrai gaminti per tam tikrą laiką sunaudotas kuro kiekis kg; B - visas per tą laiką elektrinėje sunaudotas kuro kiekis kg. TE ekonomiškumą kuro šilumos sunaudojimo požiūriu apibūdina pilnas TE naudingumo koeficientas: (21.12) Vidutinis specifinis sutartinio kuro suvartojimas TSRS mastu 1980 m. sudarė 328 g/kWh. Jis mažėja. Taip 1970 m. jis buvo 366 g/kWh, 1975 m. -340 g/kWh. Mažėjimas paaiškinamas ŠE įrenginių tobulinimu ir TE kiekio bendrame energetiniame ūkyje daugėjimu. Specifinis sąlyginio kuro suvartojimas šilumos gamybai TSRS 1980 m. sudarė 41,3 kg/GJ. Apibendrintasis elektrinės darbo rodiklis yra energijos savikaina. Ji nustatoma išlaidas energijos gamybai dalijant iš atiduoto energijos kiekio. Šiluminėse elektrinėse didžiausios yra kuro išlaidos. Jos sudaro 70-80 % ir priklauso nuo pagamintos energijos kiekio. Atlyginimai, įrangos amortizacija, išlaidos remontui ir kitiems reikalams sudaro nedidelę dalį ir nuo pagaminto energijos kiekio beveik nepriklauso. Taigi didinant energijos gamybą ir agregatų šiluminį ekonomiškumą, energijos savikaina mažėja. 22 Dvidešimt antra paskaita 22.1. Atominės elektrinės (AE). Pirmoji elektrinė, kurioje buvo panaudota atomų branduolių skilimo energija, buvo paleista 1954 m. Pamaskvėje, Obninske. Tada prasidėjo labai sparti atominės energetikos raida. Šiuo metu pasaulyje veikia daugiau kaip 432 energetiniai blokai su branduoliniais reaktoriais, dar 48 statoma. 22.1 pav. Atominių elektrinių schemos: a - vienkontūrė, b - dvikontūrė, c - trikontūrė; l - branduolinis reaktorius, 2 - garo generatorius, 3 - tarpinis šilumokaitis, 4 - cirkuliacinis siurblys, 5 - maitinimo siurblys, 7 - kondensatorius, 8 - biologinė apsauga Atominės elektrinės klasifikuojamos pagal kontūrų skaičių į vienkontūres, dvikontūres ir trikontūres ( 22.1 pav. a, b, c). Kai šilumnešis ir darbo kūnas yra tas pats, t.y. šilumnešio ir darbo kūno kontūrai sutampa, tai tokia atominė elektrinė (AE) vadinama vienkontūre. Ji mažai skiriasi nuo ŠE: reaktorius atstoja garo katilą, o kita elektrinės šiluminės schemos dalis yra beveik tokia pati. Tačiau visi elektrinės įrenginiai dirba radioaktyviomis sąlygomis, todėl sunkiau ją eksploatuoti. Labiausiai paplitusi dvikontūrinė AE schema. Siekiant sumažinti energetinių įrenginių radioaktyvumą, šilumnešis iš reaktoriaus nuvedamas į šilumokaitį - garo generatorių, kuriame gaminamas darbo kūnas - garas, toliau naudojamas elektros energijai gaminti. Šiuo atveju tik reaktorius, garo generatorius ir siurblys yra radioaktyvūs, o kiti AE schemos elementai atskirti biologine apsauga, todėl neradioaktyvūs. Kai šilumnešis yra skystas metalas arba įrengtas greitųjų neutronų reaktorius, taikomos trikontūres schemos: pirmajame kontūre cirkuliuoja radioaktyvus metalas, antrajame - neradioaktyvūs metalas, o trečiajame -vanduo. Panagrinėkime buvusioje TSRS suprojektuotus ir gaminamus vandeniu aušinamus BBЭP-1000, PБMK-1000 (naudojamas IAE PБMK-1500), ACT-500, natriu aušinamą БH-600 ir projektuojamą dujomis aušinamą reaktorių BГ-400. 22.2. Didelės galios kanalinis reaktorius PБMK -1000 (galia 1000 MW) ( 22.2 pav.) susideda iš garo generavimo kanalų 6 su šilumą išskiriančiais elementais. Šie kanalai padaryti lėtiklyje (grafite) 5. Gautasis vandens-garo mišinys patenka į separatorių l, jame garas atsiskiria ir teka į turbiną (vienkontūrė schema), o vanduo, siurblio 3 varomas, cirkuliuoja kontūru, paimdamas branduoliams skylant išsiskiriančią šilumą. Kaip matome, šiame reaktoriuje nėra korpuso, kuriame BBЭP tipo reaktoriuose įrengta aktyvioji zona ir kuris turi atlaikyti didelį aušinančiojo vandens slėgį. Branduolinis kuras dedamas į cirkonio-niobio vamzdžius, pastarieji jungiami į grupes ir sudaro kasetes. Jas galima keisti nesustabdžius reaktoriaus. 22.2 pav. Branduolinio reaktoriaus PБMK-1000 schema: l - separatorius,2 - maitinamasis vanduo,3 - pagrindinis cirkuliacinis siurblys, 4 - biologinė apsauga, 5 - grafitas, 6 - garo generavimo kanalai su šilumą išskiriančiu elementu, 7 - reaktoriaus aktyvioji zona, 8 - reguliavimo strypai Tokiu pat principu su mažais skirtumais veikia amerikiečių konstrukcijos BWR (verdančio vandens) reaktoriai. BWR reaktoriai sudaro apie 1/3 visų pasaulyje veikiančių reaktorių. Išnagrinėkime Ignalinos AE principinę schemą ( 22.3 pav.). Ją sudaro PБMK -1500 tipo reaktorius l, kuriame įrengtų kasečių ertmėmis siurblys 9 be paliovos varo vandenį. Reaktoriuje išsiskyrusi šiluma naudojama daliai vandens (iki 15 %) išgarinti. Vandens-garo mišinys patenka į separatorių 2. Ten atsiskyręs 7 MPa slėgio ir 284°C temperatūros garas tiekiamas į garo turbiną 3 ir joje kuria mechaninį darbą elektros generatoriui 4 sukti. Išsiplėtęs garas patenka į kondensatorių 5. Ten susidaręs kondensatas siurbliu 6 per kondensato valymo sistemą 7 grąžinamas į separatorių 2. Bloko schemą sudaro vienas reaktorius, du separatoriai, dvi turbinos ir kita įranga. 22.3 pav. Ignalinos AE principinė schema: l - reaktorius, 2 - garo separatorius, 3 - garo turbinos, 4 - elektros generatoriai, 5 - kondensatoriai, 6 - kondensato siurbliai, 7 - kondensato valymo sistema, 8 - reaktoriaus vandens valymo sistema, 9 - cirkuliaciniai siurbliai Taigi Ignalinos AE yra vienkontūrė, todėl numatytos radioaktyviojo kondensato ir reaktoriaus vandens valymo sistemos. Reaktoriaus mazgai pagaminti iš nerūdijančio plieno, tačiau įtemptas plienas (valcavimo, suvirinimo vietose) koroduoja, nes reaktoriaus vandenyje visada yra deguonies, kuris atsiranda radioaktyvaus spinduliavimo įtakoje vykstančios radiolizės vandens skaidymosi. Todėl reaktoriaus vandenyje visada yra korozijos produktų, kietumo druskų, dujinių branduolinio kuro skilimo produktų. Šioms priemaišoms pašalinti dalis (iki 4 %) reaktoriaus vandens praleidžiama pro valymo sistemą 8. Susipažinę su kondensato valymo schema, matome, jog valomas visas kondensatas. Taip daroma todėl, kad visada nedidelė dalis kondensatoriuje aušinančiojo vandens prisiurbiama į garo erdvę: joje slėgis būna tik 3-5 kPa, o vandens slėgis - atmosferinis, t.y. gerokai aukštesnis. Pro naujų kondensatorių nesandarumus gali būti prisiurbta iki 0,004 % aušinančiojo vandens, o eksploatacijos metu - net iki 0,02 %. Šiame vandenyje yra kietumo druskų, pakibusių medžiagų. Abi valymo sistemas sudaro mechaniniai filtrai korozijos produktams ir pakibusioms medžiagoms surinkti, taip pat mišrūs jonų mainų filtrai kietumo druskoms ir koroziją skatinantiems chloridų jonams valyti. Kokios atominės energetikos perspektyvos? Atominę energetiką plėtoti skatina riboti organinio kuro ištekliai ir ekologija. Kaip žinome, organinis kuras yra augalų organinės masės skaidymosi produktas ir dabartinėmis geologinėmis sąlygomis nesusidaro. Manoma, kad, išlikus dabartiniam gavybos lygiui, akmens anglių užtektų tūkstančiams metų, o naftos ir dujų - 100-150 metų. Organinis kuras yra pagrindinė kuro rūšis, todėl jo poreikiai sparčiai auga. Prognozuojama, kad pasaulinė kuro gavyba iki XXI a. vidurio turi padvigubėti. Esant tokiems naudojimo tempams, naftos ir dujų atsargos gali išsibaigti po 50-60 metų. Deginant organinį kurą, kasmet į atmosferą išmetama keli šimtai milijonų tonų pelenų, sieros ir azoto oksidų, keliasdešimt milijardų tonų anglies monoksido. Visa tai labai kenkia biosferai. Neveltui dabar ekologija yra laikoma antru pagal svarbumą žmonijos uždaviniu po taikos išsaugojimo. Atominė energetika, naudojanti branduolio skilimo energiją, padeda taupyti kuro atsargas, be to, esant teisingai ir saugiai eksploatacijai, ekologiniu požiūriu yra švaresnė. Nors ir įvyko avarija Černobilio atominėje elektrinėje, bet nė viena pasaulio valstybė neatsisakė toliau plėtoti atominę energetiką. Gal tik sulėtėjo jos augimo tempai, nes norima sukurti saugius branduolinius energetinius reaktorius. Kol kas branduoliniai reaktoriai plačiausiai naudojami elektros gamybai. Antai 1987 m. Prancūzijos atominėse elektrinėse pagaminta 70% elektros energijos, Belgijoje - 66%, Ispanijoje, VFR - 32%, Anglijoje, JAV - 18%, Vengrijoje - 40%, Bulgarijoje, Čekoslovakijoje - 30%. 1981 m. viso pasaulio AE pagamino 9% visos elektros energijos, 1983 m. - 12%. Tarybų Sąjungoje 1982 m. buvo pagaminta 7,1%, 1985 m. - 10% visos elektros energijos. 22.3. Magnetohidrodinaminiai generatoriai. Magnetohidrodinaminiuose (MHD) generatoriuose pritaikytas elektromagnetinės indukcijos reiškinys - magnetiniame lauke judančiame laidininke atsiranda elektrovaros jėga. Laidininko vaidmenį atlieka jonizuotos dujos - plazma, pasižyminti gana aukštu elektriniu laidumu. Nors MHD generatoriaus idėja žinoma seniai, tačiau praktiškai ją realizuoti pasirodė sunku. Realios galimybės sukurti MHD generatorius atsirado tik pastaraisiais metais. prastinėmis sąlygomis dujos nėra laidžios elektrai. Tačiau kylant temperatūrai, didėja greitųjų molekulių skaičius, judėdamos molekulės ir atomai tarp savęs susiduria ir skyla į elektringąsias daleles: jonus ir elektronus. Dujos, susidedančios iš atomų branduolių ir elektronų, vadinamos plazma. Tokiu būdu dujos aukštoje temperatūroje jonizuojasi ir tampa laidininkais. Geriausias darbo kūnas MHD generatoriuose yra dujinio kuro degimo produktai, nors tiriamas ir skysto metalo srautas. Siekiant sumažinti energijos sąnaudas degimo produktams jonizuoti naudojami įvairūs priedai. Mažiausią jonizacijos energiją turi šarminiai metalai (kalis, cezis), todėl kaip priedas naudojamos šių metalų druskos (pvz. potašas). Priedai padidina degimo produktų jonizaciją, todėl galima MHD generatoriuose naudoti palyginti neaukštos temperatūros (2500-3000 K) plazmą. Tiriamos įvairios MHD generatorių schemos, tačiau perspektyviausia laikoma atvirojo ciklo schema su tiesialinijiniu kanalu. Čia degimo kameroje gauti degimo produktai teka kanalu, apiplauna šilumokaičius ir išeina į aplinką, t.y. panaudojami tik vieną kartą. Šilumokaičiais gali būti šiluminės elektrinės garo generavimo įrenginiai, todėl MHD generatorių tikslinga komponuoti su ŠE. Išnagrinėkime tokią schema 22.4 pav. 22.4 pav. MHD generatoriaus schema: l - degimo kamera, 2 - tūta, 3 - elektrodai, 4 - elektromagnetas, 5 - generatoriaus kanalas, 6 - oro šildytuvas, 7 - garo perkaitintuvas, 8 - ekonomaizeris, 9 - kaminas, 10 - elektros generatorius, 11 - kondensatorius, 12 - maitinimo siurblys, 13 - garo turbina, 14 - turbokompresorius, 15 - oro sodrinimo įtaisas, 16 - srovės keitiklis. Kuras yra gamtinės dujos. Jos tiekiamos į degimo kamerą 1. Degimui reikalingas oras siurbiamas pro įrenginį 15, kuriame oras prisotinamas deguonies, ir turbokompresoriumi 14 varomas pro oro šildytuvą 6 į degimo kamerą 1. Toks oras pakelia degimo produktų temperatūrą. Degimo produktai tiekiami į tūtą 2, kurioje jų slėgio potencinė energija verčiama kinetine - greičiu. Prieš tūtą į įkaitintų dujų srautą įleidžiama potašo, ir jis akimirksniu jonizuoja dujas. Plazmos srautas dideliu greičiu teka platėjančiu generatoriaus kanalu 5, kurį sudaro elektrodai 3. Išorėje pritaisytas magnetas 4, kuriantis magnetinį lauką. Dujų srautui dideliu greičiu kertant magnetinį lauką, plazmoje indukuojama elektrovaros jėga, ant plazmos apiplaunamų elektrodų 3 susidaro potencialų skirtumas, grandinėje teka nuolatinė elektros srovė. Tokiu būdu dujų srauto kinetinė energija paverčiama elektros srove. Dalis MHD generatoriuje pagamintos energijos sunaudojama magnetiniam laukui sukurti, visa kita pro keitiklį 16 tiekiama į elektros tinklą. Kanale 5 plazma plečiasi, magnetinio lauko stabdoma ataušta iki T=2200-2400 K. Sumažinti plazmos temperatūrą neapsimoka, nes jos elektrinis laidumas labai sumažėtų. Iš MHD kanalo dujos patenka į oro šildytuvą 6, kur jų temperatūra nukrinta iki 1500 K. Toliau dujos aušinamos šiluminėje elektrinėje, susidedančioje iš ekonomaizerio-garintuvo 8 ir garo perkaitintuvo 7. Dūmai, būdami apie 450 K temperatūros, išmetami pro kaminą 9. Gautasis garas naudojamas ŠE schemoje. Tokiu būdu MHD generatoriaus kanale dalis kuro išskirtos šilumos tiesiai verčiama elektra. Kita degimo produktų šilumos dalis utilizuojama šiluminėje elektrinėje. Šitaip geriau sunaudojama šiluma. Kadangi degimo produktų temperatūra čia yra aukšta, tai MHD generatoriaus-šiluminės elektrinės sistemos šilumos panaudojimo koeficientas gali siekti 50-60 %. MHD generatorius yra iš principo nauja elektros mašina, turinti unikalią savybę - gali pasiekti nominalią galią per keliolika sekundžių, todėl energetikoje gali būti naudojama elektros poreikių pikams tenkinti, o taip pat trumpalaikiams geologų-seismologų elektros energijos poreikiams tenkinti. 22.4. Termoelektriniai generatoriai. 1821 m. vokiečių fizikas T. Zėbekas surado reiškinį (Zėbeko efektas), kurio esmė tokia. Elektros grandinėje, sudarytoje iš skirtingų laidininkų, susidaro potencialų skirtumas, jei laidininkų sujungimo taškai yra skirtingų temperatūrų aplinkoje (22.5 pav.). Šis potencialų skirtumas vadinamas termoelektrovaros jėga. Ji proporcinga temperatūrų skirtumui: ; (22.1) čia E- elektrovaros jėga V; T- temperatūrų skirtumas K; - santykinė diferencialinė elektrovaros jėga V/K. Matome, kad lygus termoelektrovaro jėgai, kai T = l K. T. Zėbeko efektas labai plačiai taikomas matavimo technikoje: pagal elektrovaros jėgos dydį sprendžiama apie temperatūrų skirtumą. 22.5 pav. Termoelektrinio generatoriaus schema Termoelektrinį efektą galima pritaikyti ir elektros energijai gaminti. Pirmasis tai pasiūlė 1885 m. anglų fizikas Relėjus, tačiau tuo metu žinomos termoelektrinės medžiagos galėjo sukurti labai nedideles E. Be to, dėl didelio termoelektrodinių medžiagų šilumos laidumo ir džaulinių nuostolių sukuriama elektros srovė nedidelė, ir įrenginio naudingumo koeficientas nebuvo didesnis kaip l %. 1929 m. rusų fizikas A. Jofė pasiūlė termoelektrogeneratoriuose naudoti puslaidininkius. Jų santykinė diferencialinė elektrovaros jėga daug didesnė negu metalų. Be to, sukurti puslaidininkiai, kurie atlaiko aukštas karšto suvirinimo taško temperatūras. Naudojant puslaidininkius, galima padidinti naudingumo koeficientą iki 8-10 %, o teoriškai - ir daugiau. Didžiausia leistinoji įvairių medžiagų termoelektrinių generatorių temperatūra skirtinga, tačiau dažnai nebūna didesnė kaip 1500 K. Jei, gerai parinkus medžiagas, pavyktų sukurti įrenginį, dirbantį temperatūrų T2 = 300 K ir T1 = 1900 K intervale, tai jo teorinis naudingumo koeficientas siektų 31 %. Kadangi viename termoelemente sukuriama įtampa ir srovė yra nedidelės, tai elementai jungiami į baterijas. Dėl to įrenginys būna sudėtingas ir brangus. Karštų suvirinimo taškų maitinimo šaltinis gali būti organinis arba branduolinis kuras. Termoelektriniai elementai plačiai naudojami tik kosmonautikoje. Kosminiuose laivuose, Žemės palydovuose, tarpplanetinėse stotyse jie naudojami ten esančiai aparatūrai aprūpinti elektra. Termoelektriniai elementai - tai saulės baterijos, įrengiamos iš korpuso iškištuose sparnuose, kuriuose saulės energija verčiama elektros srove. 22.5. Termojoniniai generatoriai. Pagrindinis termoelektrinių generatorių trūkumas - dėl laidumo patiriami dideli šilumos nuostoliai (šilumos srautas tarp karšto ir šalto elektrodų suvirimo taškų). Šio trūkumo neturi termojoniniai generatoriai, veikiantys radijo lempos principu. 22.6 pav. Termojonimo generatoriaus schema: l - katodas, 2 - tarpelektrodinė erdvė, 3 - anodas, 4 - išorinė grandinė Paprasčiausio termojoninio keitiklio schema parodyta 22.6 paveiksle. Jį sudaro du metalinių plokštelių formos elektrodai: katodas l ir anodas 3. Erdvėje 2 palaikomas vakuumas. Kaitinant metalinį katodą, elektronai įgyja energijos, kurios pakanka jiems iššokti iš metalo paviršiaus. Prasideda jų termojoninė emisija į erdvę tarp plokštelių. Aušinant anodą, labai mažai elektronų iš jo emituoja ir elektronai juda iš katodo į anodą. Susidaro potencialų skirtumas, ir išorinėje grandinėje 4 ima tekėti elektros srovė. Kad elektronai iššoktų iš katodo, reikalinga energija, todėl jis kaitinamas. Krintančių ant anodo elektronų kinetinė energija virsta šiluma, šildančia anodą, todėl pastarąjį būtina aušinti. Idealiu atveju, kai nesusidaro nuostolių, elektrine energija paverčiama Q1 - Q2 šilumos. Tokio įrenginio terminis naudingumo koeficientas ; čia Q1 - katodui suteiktas šilumos kiekis J; Q2 - nuo anodo nuvestas šilumos kiekis J; T1 - katodo temperatūra K; T2 - anodo temperatūra K. Vadinasi, teoriniu atveju termojoninio generatoriaus naudingumo koeficientas yra toks pat, kaip ir vykstant tiesioginiam grįžtamajam Karno ciklui. Realiai elektra paverčiamas mažesnis šilumos kiekis, nes susidaro nuostoliai laiduose ir elektroduose, taip pat į aplinką išeinančios šilumos nuostoliai. Tačiau termoelektriniam generatoriui būdingų nuostolių čia nėra, nes vakuume šiluma tarp elektrodų nepernešama. Termojoninio keitiklio efektyvumą mažina tarp elektrodų atsiradęs neigiamas erdvės krūvis: jis stabdo elektronų emisiją. Neigiamas erdvės krūvio poveikis sumažinamas keletu metodų: sumažinamas atstumas tarp elektrodų, erdvė pripildoma teigiamų jonų, sukuriami elektriniai ir magnetiniai laukai. Panagrinėkime termojoninio generatoriaus, sujungto su atomine elektrine, schemą ( 22.7 pav.). Katodas l yra branduoliniame reaktoriuje 3. Anodas 2 aušinamas vandeniu, kuris išgarinamas ir perkaitinamas. Termojoniniame generatoriuje gauta nuolatinė srovė keitiklyje 4 verčiama kintamąja ir tiekiama į tinklą. Aušinant anodą gautas perkaitintasis garas eina į turbiną 5 ir ten plėsdamasis kuria mechaninį darbą, kuris elektros generatoriuje 6 virsta elektra. Atidirbęs turbinoje 5, garas kondensuojamas kondensatoriuje 7 ir siurbliu 8 varinėjamas kontūru. 22.7 pav. Termojoninio generatoriaus ir AE schema: l - katodas, 2 - anodas, 3 - branduolinis reaktorius, 4 - srovės keitiklis, 5 - garo turbina, 6 - elektros generatorius, 7 - kondensatorius, 8 – siurblys Naudojant termojoninius generatorius kartu su AE, bendras šilumos panaudojimo koeficientas galėtų sudaryti 60-65 %. 23 Dvidešimt trečia paskaita Energijos naudojimo perspektyvos ir biosferos apsauga. Prancūzas Šen Markas 1971 metais apskaičiavo, visi pasaulio energijos ištekliai sudaro 1250*106 mlrd. KWh. Maždaug pusė (48%) jų - tai neatsinaujinanti energija: organinis kuras sudaro tik 4 %, geoterminė energija - l %, vidinė atomo branduolių skilimo ir sintezės energija - 43 %. Dabartiniu metu pagrindinis energijos šaltinis yra organinis kuras, kurio degimo metu susidaro toksiškos medžiagos, kurios, patekusios į biosferą, žalingai veikia visus jos komponentus, o ypač žmogų. Atsinaujinanti energija sudaro kiek daugiau kaip puse (52 %) visų energijos išteklių. Vėjo, upių energija tesudaro l %, potvynių - apie 5 %, o 46 % - saulės energija, todėl bus kalbama apie šios energijos naudojimo galimybes ir perspektyvas. 23.1. Energetika ir biosfera. Žmogus yra gamtos dalis ir gyvena jos dėsnių veikiamas. Jis biologiškai ir fiziologiškai santykiauja su gamta, reaguoja į jos veiksnius kaip ir bet kuris gyvas organizmas. Tačiau žmogus iš kitų gyvūnų išsiskiria tuo, kad turi sąmonę, moka pažinti gamtos dėsnius ir jais naudotis savo gamybinėje veikloje. Žmogaus gamybinės veiklos tikslas - mažiausiomis sąnaudomis kuo geriau tenkinti didėjančius visuomenės poreikius, gerinti jos gyvenimo sąlygas. Per savo gamybine veiklą žmogus daro poveikį gamtai. Poveikio dydis priklauso nuo šių veiksnių: 1) vis labiau auga pramonė. Manoma, kad pramonės produkcija padvigubėja kas 25 metai. Pramonė naudoja daug žaliavų, kurių tik apie 2 % yra galutinis produktas, o 98 % sudaro atliekos, išmetamos į gamtą; 2) vyksta urbanizacija - auga miestai. Jau dabar pasaulyje yra gigantiškų miestų, kurių aglomeracijose gyvena po keliasdešimt milijonų gyventojų; 3) daugėja žmonių planetoje. Kiekvienam žmogui reikia maisto, drabužių, energijos, stogo virš galvos, o tai susiję su stiprėjančiu žmonių poveikiu gamtai; 4) mažėja gamtos ištekliai, o kai kurie jau visai išnykę. Didžiojoje žmogų supančios aplinkos dalyje yra žmogaus gamybinės veiklos pėdsakų. Sunku žemėje rasti vietą, kurios jis vienokiu ar kitokiu būdu nebūtų paveikęs. Žmogaus gamybinės veiklos įtaka gamtai vadinama antropogeniniu poveikiu. Plėtojant gamybą, dažnai neatsižvelgiama į tai, kas žmogui svarbiausia, į sveikatą. Juk vyksta ir atvirkščias procesas - gamta veikia žmogaus fiziologiją ir psichiką, gamtinės aplinkos pokyčiai atsilieps ir būsimų kartų sveikatai. Todėl žmonija susirūpino, kad neišsipildytų prancūzų mokslininko Diubo žodžiai, kuriais jis civilizacijos procesą pavadino perėjimu iš laukinių, neliestų vietų į šiukšlių duobę. Ryšium su augančia ir sudėtingėjančia žmogaus gamybinės veiklos įtaka gamtai susiformavo nauja mokslo šaka - ekologija, tirianti organizmų ir jų gyvenamosios aplinkos, gyvosios ir negyvosios gamtos santykius. Terminas kilęs iš dviejų graikiškų žodžių: oikos, reiškiančio namus, buveinę, ir logos - mokslą. Paprastai kalbama apie biosferos teršimą. Šią sąvoką 1926 m. įvedė akad. O. Vernadskis gyvūnijos gyvenamajai aplinkai - žemės paviršiui, atmosferai ir pasauliniam vandenynui - nusakyti. 23.2. Pagrindiniai teršimo šaltiniai ir toksogenai. Atmosferoje visada yra gamtinės ir antropogeninės kilmės priemaišų. Pirmajai grupei priskiriamos priemaišos yra augalinės, gyvulinės ir kosminės kilmės dulkės, rūkas, miškų ir stepių gaisrų dūmai, vulkaninės kilmės dulkės ir dujos. Natūralūs teršimo šaltiniai yra pasklidę (pvz. krintančios kosminės dulkės) ir susidarę trumpam laikui (gaisrai, ugnikalnių išsiveržimai). Atmosferos teršimas iš šių šaltinių yra foninis ir per laiką mažai keičiasi. Daug pastovesnės ir didesnio teršimo zonos atsiranda dėl žmogaus gamybinės veiklos. Antropogeninis teršimas priklauso nuo teršalų rūšies bei šaltinio ir yra labai įvairus. Antai XX a. pradžioje pramonėje buvo naudojama tik 19 cheminių elementų, šimtmečio viduryje jau 50, o dabar apyvartoje yra beveik visi D. Mendelejevo lentelės elementai. Pasaulinės sveikatos apsaugos organizacijos duomenimis, praktikoje naudojama apie 500 tūkst. cheminių junginių (iš viso žinoma per 6 mln.), iš kurių 40 tūkst. žalingai veikia žmogų, o 12 tūkst. jų yra toksogenai. Dėl to smarkiai pakito pramonės ir žemės ūkio atliekų sudėtis ir prasidėjo kokybiškai naujas biosferos teršimas. Pavyzdžiui, ji teršiama sintetiniais junginiais, kurie gamtoje nesusidaro ir anksčiau jų nebuvo, taip pat radioaktyviosiomis, kancerogeninėmis ir bakteriologinėmis medžiagomis. Biosferos teršimas ypač suintensyvėjo pastaraisiais dešimtmečiais intensyviai ugdant energetiką, pramonę ir transportą. Šie teršimo šaltiniai yra pagrindiniai. Kiekviena šiluminė elektrinė veikia biosferą į ją išmesdama: 1) didelius šilumos kiekius su aušinančiuoju vandeniu arba tiekdama šilumą ir elektrą vartotojams; 2) didelius kiekius dūmų, turinčių toksiškų medžiagų (sieros, azoto oksidų, anglies monoksido, angliavandenilių); 3) didelius užterštų vandenų kiekius; 4) didelius kiekius pelenų ir suodžių, kuriuose yra sunkiųjų metalų oksidų, tarp jų vanadžio oksidų. Šiuolaikinė šiluminė elektrinė, kurios galia 2,4 mln. kW, per parą sunaudoja iki 20 tūkst. t akmens anglių ir į atmosferą išmeta 680 t SO2 ir SO3, kai kuro sieringumas 1,7 %, 200 t azoto oksidų, 120-240 t suodžių ir pelenų, kai pelenų gaudytuvų efektyvumas 94-98 %. Šiluminė elektrinė, degindama akmens anglis, į atmosferą išmeta pelenus ir suodžius, sieros, azoto, anglies oksidus, degindama mazutą, - suodžius, sieros, azoto, anglies oksidus, sunkiuosius metalus, o degindama gamtines dujas, - tik azoto oksidus, todėl dujos yra švariausias ekologiniu požiūriu kuras. Visos žmogaus veiklos sritys susijusios su energijos naudojimu, todėl žmonijos istorija - tai ir energetikos istorija, pradedant darbinių gyvulių jėgos naudojimu ir baigiant atomo branduolio skaldymu. Nuo 1900 iki 1970 m. energijos sunaudojimas pasaulyje padidėjo 12 kartų. Žmonių planetoje per tą patį laiką pagausėjo tik 3 kartus, todėl energijos sunaudojimas vienam žmogui vidutiniškai padidėjo 4 kartus, dėl to labai išaugo darbo našumas. Pagrindinis energijos šaltinis buvo praeityje ir dabar yra organinis kuras. JTO ekspertų nuomone, organinio kuro absoliutus naudojimas didės ir padvigubės iki XXI a. vidurio, tik vėliau ims mažėti ir pasieks dabartinį lygį. Taigi nėra pagrindo tikėtis, kad artimiausiais dešimtmečiais mažės atmosferos teršimas deginant organinį kurą. Todėl jau dabar reikia kurti ir diegti efektyvias sistemas toksogenų susidarymui mažinti ir dūmams valyti deginant kurą, kad pirmiausia nebedidėtų atmosferos teršimas, o ateityje būtų galima ir jį mažinti. 23.3. Toksogenų poveikis biosferai. Kaip minėjome, biosfera vadinama ta žemės rutulio dalis, kurioje egzistuoja gyvybė. Čia gyvena visi gyvūnai, tarp jų ir svarbiausias biosferos komponentas - žmogus, čia auga įvairiausių rūšių augalai, čia yra žmogaus sukurti materialiniai turtai, meno ir architektūros paminklai. Tačiau čionai išmetamos visos dėl žmogaus gamybinės veiklos susidarančios atliekos. Jos daugiau ar mažiau veikia įvairius biosferos komponentus. Išnagrinėkime degant kurui susidarančių toksogenų (SO2, NO2, CO, CmHn, V2O5) poveikį žmogui, augalams ir materialiniams turtams. Sieros oksidai. Sieros dvideginio poveikis žmogui priklauso nuo jo koncentracijos atmosferos ore ir poveikio trukmės: 1) kai vidutinė metinė 0,08 mg/m3 koncentracija, sumažėja matomumas ir prasideda kvėpavimo takų, akių dirginimas; 2) kai vidutinė metinė 0,1 mg/m3 koncentracija, atsiranda kvėpavimo organų funkcijų sutrikimai; 3) kai vidutinė paros 0,25-0,5 mg/m3 koncentracija, pablogėja sergančių kvėpavimo organų ligomis būsena; 4) kai vidutinė paros 0,5 mg/m3 koncentracija, pagausėja ligonių ir padidėja mirtingumas. SO2 daug žalingesnis augalijai. Lapuose ir spygliuose jis ardo chlorofilą, dėl to pažeidžiamas lapų ir spyglių paviršius. Mažiau kenkia lapuočiams, nes jie kasmet numeta lapus. Jų asimiliacijos sutrikimai pastebimi, kai SO2 koncentracija didesnė kaip 0,5-1 mg/m3. Spygliuočiams, kurie spyglių kasmet nemeta, fotosintezės proceso sumažėjimas pastebimas, kai koncentracija yra nuo 0,08 iki 0,23 mg/m3. Kai koncentracija tarp 0,23 ir 0,32 mg/m3, medžiai per 2-3 metus nudžiūva. Ore esantis SO2, ultravioletinių saulės spindulių ir ozono veikiamas, virsta SO3 - dar pavojingesniu junginiu. Jis su vandens garais sudaro sieros rūgštį - korozijos sukėlėją. Galima rasti duomenų, rodančių, kad plieno korozija industriniuose centruose 20, aliuminio - 100 kartų didesnė negu kaime. Manoma, kad metalų nuostoliai dėl korozijos sudaro 10 % jų metinės gamybos. Azoto oksidai. Degimo procese susidaro azoto monoksidas NO, kuris išmetamas pro kaminą. Saulės radiacijos ir ozono veikiamas, jis atmosferoje virsta NO2, teršiančiu ją. Jungdamasis su oro drėgme, NO2 sudaro azoto rūgštį, kuri veikia kvėpavimo takus, plaučių alveoles, sukelia plaučių brinkimą. Ore esantis NO2 lengviau negu O2 jungiasi kraujyje su hemoglobinu ir užima deguonies vietą. Todėl hemoglobinas vis mažiau deguonies nešioja į audinius ir iš jų šalina oksidacijos produktą CO2. Vyksta organizmo nuodijimas, ir žmogus gali mirti. Dėl azoto oksidų atsiranda ypač pavojingas atmosferos užteršimas - smogas. Jis blogina matomumą, dirgina akis, blogina savijautą. Situacija ypač pablogėja esant rūkui, dėl to pastebimas žymus mirtingumo padidėjimas. Tokios situacijos kartais susidaro Londone, Los Angelese, Tokijuje. Azoto ir sieros oksidai, jungdamiesi su atmosferos drėgme, sudaro azoto ir sieros rūgštis. Jos kartu su krituliais teršia žemės paviršių ir vandenis. Rūgštūs lietūs rūgština dirvas, dėl to sumažėja jų derlingumas. Jie ypač pavojingi ežerams, nes skatina dumblių augimą. Šiems pūvant, eikvojamas deguonis, dėl to dūsta žuvys, žūsta gyvybė. Anglies monoksidas CO (smalkės) yra nevisiško degimo produktas. Žmogaus organizmą jis veikia taip pat, kaip ir azoto oksidai. Nedidelės CO koncentracijos gali sutrikdyti psichiką, 200-220 mg/m3 per 2-3 h sukelia galvos skausmus, širdies plakimą, padidina jautrumą, o didesnės koncentracijos, veikdamos ilgesnį laiką, būna mirtinos. Angliavandeniliai CmHn dirgina kvėpavimo takus, sukelia vėmimą, galvos svaigimą, mieguistumą, kvėpavimo organų ir kraujo apytakos sutrikimus. Kai kurie angliavandeniliai yra kancerogeninės medžiagos, mažinančios imunologinį organizmo atsparumą ir sukeliančios piktybinius auglius - vėžį. Toks yra benzpirenas. Vanadžio oksidai. Mazutas yra naftos perdirbimo liekana, todėl jame kaupiasi visos naftoje buvusios mineralinės medžiagos: vanadis, nikelis, natris, kalis, geležis, silicis. Degant mazutui, visi šie metalai virsta oksidais. Ypač toksiškas vanadžio pentoksidas V2O5, kurio būna suodžiuose. Dalis pastarųjų prilimpa prie šildomųjų paviršių, dalis išmetama pro kaminą. V2O5 didina suodžių ir dūmų toksiškumą. 23.4. Toksogenų išmetimo į atmosferų normavimas. Siekiant išvengti atmosferos teršimo toksogenais, apsaugoti žmonių sveikatą, gamtinę aplinką ir materialinius turtus, nustatytos didžiausios leistinosios toksogenų koncentracijos (DLK) atmosferos ore. DLK yra tokia, kai kasdien ilgą laiką veikdama žmogaus organizmą nesukelia kokių nors patologinių pakitimų ar ligų, nepakeičia žmogaus biologinių sąlygų. Sanitariniam atmosferos įvertinimui naudojami šie rodikliai: 1) DLKmv- maksimali vienkartinė toksogeno koncentracija atmosferos ore. Ji nustatoma tiriant orą 20 min. Vadinasi, žmogus negali būti ilgiau kaip 20 min. ore, užterštame didesnės koncentracijos toksogenais; 2) DLKvp - didžiausia leistinoji vidutinė paros koncentracija. Ji neturi tiesiogiai ar netiesiogiai kenkti žmogaus organizmui, kvėpuojant taip užterštu oru neribotą laiką. Kuro degimo produktuose esančių toksogenų DLK pateiktos lentelėje. Sanitarine norma laikoma DLKmv, vadinasi, ja reikia vadovautis projektuojant ir eksploatuojant energetinius objektus. Dar neseniai projektavimo normos buvo tokios, jog reikėjo kurti priemones, kad toksogenų koncentracija pažeminiame oro sluoksnyje nebūtų didesnė už DLKmv, neribojant išmetamų toksogenų kiekio. Pagrindinė tokia priemonė buvo toksogenų išsklaidymas aukštais kaminais. Į tam tikrą aukštį išmesti dūmuose esantys toksogenai atskiedžiami dideliais oro kiekiais taip, kad pažeminiame oro sluoksnyje -mūsų kvėpavimo takų lygyje jų koncentracija būtų maža. Pavyzdžiui, padidinus kaminų aukštį nuo 100 iki 300 m, buvo galima išmesti 10 kartų didesnius toksogenų kiekius, palaikant prie žemės mažesnės negu DLKmv koncentracijas. Tačiau nuo to biosferos teršimas nesumažėja, tik toksogenai plačiau paskleidžiami, taigi užteršiamos didesnės teritorijos. 1980 m. buvo įvesta nauja sanitarinė norma - didžiausia leistina tarša (DLT). Tai konkretus dydis, matuojamas g/s, g/parą, kg/metus ir t.t. Jis skaičiuojamas kiekvienai įmonei pagal sudėtingą metodiką. Įmonių vadovybė žino, kiek kokio toksogeno galima išmesti. Orientuojantis į Europos ekonominės bendrijos ekologinius normatyvus, Lietuvos Respublikos Aplinkos apsaugos departamentas nuo 1993 metų įvedė naujas toksogenų emisijos DLK normas garo ir vandens šildymo katilų dūmuose. Šios normos iš esmės keičia aplinkos apsaugos principus. Be toksogenų DLK pažeminiame oro sluoksnyje, kurios naudojamos skaičiuojant kaminus, įvedama papildoma sanitarinė norma - toksogenų DLK dūmuose už katilo, o jei yra teršalų valymo įrenginys -teršalų DLK už valymo įrenginio. 23.5. Toksogenų susidarymo ir išmetimo mažinimo priemonės. Panagrinėkime, kaip galima mažinti pagrindinių dūmuose esančių toksogenų - SO2 ir NO2 - susidarymą ir išmetimą. Su dūmais išmetamų sieros oksidų šaltinis yra kure esanti siera. Ji degimo metu virsta SO2 (per 99 %) ir SO3 (mažiau kaip l %). Todėl galimi du sieros oksidų išmetimo mažinimo būdai: 1) naudoti nesieringą kurą ir 2) valyti iš dūmų sieros oksidus. Naudojant kietąjį kurą, pirmasis būdas praktiškai neįmanomas. Išvalyti sierą iš mazuto įmanoma vadinamuoju hidrovalymo metodu, naudojant vandenilį ir katalizatorius. Vandenilis yra šalutinis naftos perdirbimo produktas. Jo užtenka lengvai garuojančioms frakcijoms valyti. Sunkiosioms frakcijoms pašalinti jo nepakanka, todėl reikia statyti brangius vandenilio gamybos įrenginius. Dėl to labai padidėja išvalyto mazuto savikaina. Sieros šalinimas naftos perdirbimo gamykloje susijęs su dideliais kapitaliniais įdėjimais. Taikant gilųjį valymą (nuo 2,5 % iki 0,5 %) mazuto savikaina labai padidėja, todėl šis būdas kol kas brangus ir netaikomas. Tačiau tai būtų radikalus techninis sprendimas, daug efektyvesnis negu statyti dūmų valymo įrenginius mazuto deginimo vietoje. Antrasis būdas - sieros oksidų valymas iš dūmų. Tokių būdų yra nemaža. Visų jų esmę sudaro sieros oksidų cheminė sorbcija įvairiais tirpalais ar kietais serbentais. Todėl valymo būdai skirstomi į slapiuosius ir sausuosius. Pirmuoju atveju naudojami įvairių sierą sugeriančių medžiagų (kalkių, sodos, amonio sulfido, magnio oksido) vandens tirpalai arba suspensijos. Dūmai pravaromi pro įkrovą, laistomą minėtais vandens tirpalais, ir siera iš jų absorbuojama. Šio būdo privalumai: dūmai labai gerai išvalomi (iki 90 %), pigūs reagentai, kartu galima gaudyti suodžius. Trūkumai: sudėtingos valymo schemos, dūmai, kontaktuodami su vandens tirpalais, ataušta, todėl juos reikia šildyti, kad pagerėtų trauka ir nesikondensuotų kamine su dūmais einantys vandens garai. Taikant sausąjį valymo būdą, serbentai būna aliuminio, geležies, mangano oksidai, aktyvinta anglis, puskoksis. Smulkiai sumalti serbentai purškiami į dūmus ir SO2 reaguoja su jais. Po to dūmai valomi gaudytuvuose, kur surenkami kieti reakcijos produktai. Valant šiuo būdu, reikia daug serbento, būtini jo regeneracijos įrenginiai, susidaro didelės eksploatacinės išlaidos, todėl jis brangesnis už šlapiąjį. Sieros oksidus (kaip ir azoto oksidus) valyti iš dūmų sunku dėl šių priežasčių: 1) dideli valomų dūmų tūriai (mln. m3 per h); 2) sieros oksidų koncentracija dūmuose maža: 0,1-0,3 %; 3) dūmų valymo įrenginiai labai griozdiški, gabaritai artimi ŠE; 4) padidėja instaliuoto kW kaina 30-40 % ir elektros savikaina 15-20 %. Kaip žinoma, azoto oksidai dūmuose susidaro iš kure esančio azoto ir degimui naudojamo oro azoto. Nustatyta, kad aukštoje fakelo temperatūroje deguonies molekulė disociuoja į atomus, o pastarieji reaguoja su oro azoto molekule ir sudaro NO. Todėl deginant skystąjį ar dujinį kurą, pagrindiniai veiksniai, nuo kurių priklauso azoto oksidų kiekis dūmuose, yra fakelo temperatūra ir laisvojo deguonies kiekis jame. Azoto oksidų susidarymas mažinamas technologinėmis kuro degimą reguliuojančiomis priemonėmis: mažinamas oro pertekliaus koeficientas, fakelas aušinamas į jį grąžinant dalį ataušusių dūmų, purškiamas vanduo, naudojami ilgaliepsniai degikliai arba taikomas dvilaipsnis deginimas. Yra sukurti ir pradėti taikyti azoto oksidų valymo iš dūmų būdai. NO redukuojamas amoniaku pagal formulę 4NH3+4NO + O2=4N2+6H2O, dėl to azoto oksidų koncentracija dūmuose sumažėja. Pramoniniu požiūriu išsivysčiusiose šalyse, kur keliami labai griežti gamtos apsaugos reikalavimai, pramonės ir energetikos įmonės baudomis priverstos diegti sieros ir azoto oksidų valymo iš dūmų sistemas ir jos gana efektyviai veikia. 24 Dvidešimt ketvirta paskaita Atsinaujinantys energijos šaltiniai. Minėta, kad beveik pusę (46 %) energijos šaltinių sudaro saulės ir vėjo energija, upių energija sudaro apie l %, todėl bus nagrinėjama šios energijos naudojimo galimybės ir perspektyvos. 24.1. Saulės energija. Saulė 750 kartų sunkesnė už visas mūsų galaktikos planetas, yra galaktikos centre, sudaro trauką, todėl apie ją sukasi visos kitos planetos. Jos skersmuo - 1,4 mln. km (109 kartus didesnis už žemės). Saulė - tai didžiulis termobranduolinis reaktorius, kurio centre temperatūra apie 10 mln. K, slėgis - maždaug mlrd. kPa. Tokiomis sąlygomis vyksta termobranduolinės sintezės reakcijos ir išsiskiria milžiniški šilumos kiekiai. Saulės centre susidaro didelės energijos gama kvantai. Toliau esantys Saulės sluoksniai tik perduoda spinduliavimo energiją į paviršių. Šiuose sluoksniuose esantys atomai ir branduoliai, sugerdami didelės energijos kvantą, išspinduliuoja keletą mažesnės energijos kvantų. Nuo centro į išorę vyksta daugkartinis didelės energijos kvantų skaldymas į mažesnės energijos kvantus. Paviršių pasiekia mažos energijos kvantai: rentgeno, ultravioletiniai, matomieji ir infraraudonieji spinduliai. 70% Saulės masės sudaro vandenilis, 29% - helis, 1% - metalų garai. Kas sekundė "sudega" 700 mln. t H2, kuris virsta He. Vadinasi, Saulė kas sekundę praranda apie 6 mln. t savo masės. Per 5 mlrd. metų ji prarado tik 5% H2, todėl Saulės sudėtis, vadinasi, ir jos spinduliavimas, yra pastovūs. Saulės paviršiaus temperatūra yra maždaug 6000 K, spinduliavimo galia - apie 4*1023 kW. Jos spinduliavimo tankis vienodu atstumu nuo Saulės ir Žemės yra 1,353 kW/m2. Žemės paviršiuje maksimalus tankis l kW/m2, o vidutinis - 0,8 kW/m2. Jei tarsime, kad Saulės energijos transformacijos į elektrinę naudingumo koeficientas yra 15% (termojoninio generatoriaus ), tai l mln. kW galia gali būti gauta nuo Žemės paviršiaus, kurio skersmuo apie 3 km. Pirmasis Saulės spindulių gaudyklę 1770 m. sukūrė šveicarų fizikas H.Sosiūras. Tai buvo dėžė, uždengta dviem-trimis stiklo lakštais, dėžės šonai gerai izoliuoti, o dugnas padengtas juodais matiniais dažais. Saulės spindulių apšviestoje dėžėje buvo gauta 110°C temperatūra. Tai paaiškinama šitaip. Saulės spinduliai, išskyrus ultravioletinius ir infraraudonuosius, praeina pro stiklą ir susigeria į juodą dugną. Dėžė šyla. Kyla dugno temperatūra ir jis vis intensyviaus spinduliuoja gautą energiją. Tačiau dėl neaukštos dėžės dugno temperatūros, spinduliavimas vyksta bangos ilgiu, didesniu už 5m, o tokių spindulių stiklas nepraleidžia. Maksimali temperatūra Sosiūro dėžėje dėl šilumos nuostolių į aplinką siekia 200°C. Tokiu principu veikiančiuose kolektoriuose galima šildyti vandenį buitiniams reikalams. Aštuntajame dešimtmetyje kai kuriose šalyse (JAV,Anglija, Prancūzija) buvo pastatyta daug namų, kurių stoguose,atkreiptuose į pietus, buvo montuojami kolektoriai, juose šildomas vanduo ir pastarojo šiluma akumuliuojama bakuose-akumuliatoriuose. Tokių namų energetinių balansų tyrimai parodė, kad Saulės energija padengia 50-60% energijos, reikalingos šildymo ir karšto vandens poreikiams tenkinti. Projektuojami ir statomi energetiniai įrenginiai. Kalno šlaite prie Taškento sumontuota keliasdešimt 7x7 m dydžio veidrodžių. Jie, automatiškai sukiodamiesi, gaudo Saulės spindulius ir atspindi į parabolinį veidrodį. Saulės spinduliai fokusuojami į lydymo krosnį, kuri įkaitinama iki 3500 K temperatūros. Joje vakuumo sąlygomis gaunami ultrašvarūs metalai ir jų lydiniai. Armėnijoje suprojektuota Saulės elektrinė, kurios galia 1200 kW ir kuri kasmet gamintų 2,2 mln. kWh elektros energijos. 1293 veidrodžiai būtų sumontuoti ant specialių vežimėlių, judančių koncentriškais geležinkelio bėgiais paskui Saulę. Atspindėti spinduliai būtų siunčiami į sferinį paviršių, kurio centre ant 35 m aukščio bokšto stovėtų garo katilas. Jame pagamintas garas būtų naudojamas turbinai sukti. Saulės energiją naudoti sunku, nes energijos tankis nedidelis, todėl reikia turėti didelio ploto koncentratorius. Pavyzdžiui, minėtajai elektrinei veidrodžių plotas sudarytų 18 tūkst. m2. Daug Saulės spindulių energijos išsisklaido jonosferoje ir Žemės paviršiaus nepasiekia. Jų galia yra apie 1010 kW, arba 10 tūkst. elektrinių po l mln. kW galios kiekviena. Šios energijos naudojimą nagrinėja kosminė energetika. Užsienio specialistai siūlo Saulės elektrines montuoti Žemės palydovuose, kurie būtų 36 tūkst. km aukštyje virš fiksuotos Žemės vietos. Pagamintą elektros energiją siūloma versti elektromagnetiniais spinduliais ir juos perduoti į priėmimo stotis Žemėje. Naudojant Saulės energiją, būtų sutaupoma organinio kuro ir, svarbiausia, nebūtų teršiama biosfera. 24.2. Vėjo energija. Antra atsinaujinančios energijos rūšis yra vėjo energija. Jos šaltinis taip pat yra Saulė. Ta nedidelė jos spindulių dalis, kuri pasiekia Žemės paviršių, nevienodai šildo orą ir verčia jį atmosferoje judėti. Oro masių judėjimas vadinamas vėju. Vėjo energija buvo naudojama dar prieš tris tūkstantmečius iki mūsų eros. Ja buvo varomi Egipto burlaiviai. Pirmieji vėjo varikliai sausumoje buvo sukurti V a. Persijoje ir buvo naudojami laistymui tiekiamo vandens siurbliams sukti. XIX a. pradžioje Europoje pasirodė vėjiniai malūnai. Jų tebėra ir Lietuvoje. Mūsų amžiaus pradžioje Danijoje vėjo energija pradėta transformuoti į elektrą. Paprastai tai 10-20 m skersmens kelių menčių vėjo ratas, sumontuotas 20-30 m aukščio bokšte. Iš pradžių rato sukamasis judesys kūginėmis pavaromis buvo perduodamas į apačią. Vėliau į bokštą pradėta kelti elektros generatorius, kuriuos tiesiai suko vėjo ratas. Buvo sukurtos rato apsisukimų reguliavimo pasukant mentes sistemos. Vėliau buvo sukonstruoti kelių metrų skersmens vėjo ratai, montuojami difuzoriuje. Pastarasis orientuoja vėjo ratą prieš vėją, koncentruoja vėjo energiją, todėl jie gamina iki 50 % daugiau elektros energijos, negu paprasti ratai. Stiprūs vėjai pučia Britanijos salose, Olandijoje, Belgijoje, Danijoje, todėl ten vėjo energija plačiai naudojama ne tik vandeniui pumpuoti, bet ir elektros energijai gaminti. • • • 1983 metais Vienoje įvykęs tarptautinis energetikos simpoziumas apibendrino 325 prognozes pagal 17 rodiklių ir sudarė tokią pasaulio energijos balanso perspektyvą. Baze paimtas energijos sunaudojimas 1980 metais. Ši perspektyva pateikta lentelėje. Ši lentelė rodo, kad visų energijos rūšių sunaudojimas didės, tačiau iki 2010 metų prognozuojamas vis didesnis branduolinės energijos (9 kartus) ir saulės energijos (daugiau kaip 20 kartų) sunaudojimas. Vis didėjantis atmosferos teršimas organinio kuro degimo produktais verčia mus ieškoti naujų energijos išteklių. Nemažas viltis teikia perspektyva artimiausiais dešimtmečiais įvaldyti termobranduolinę sinteze. Tai būtų neišsenkantis ir ekologiškai švarus energijos šaltinis ilgai perspektyvai.
Šį darbą sudaro 12975 žodžiai, tikrai rasi tai, ko ieškai!
★ Klientai rekomenduoja
Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?
Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!
Norint atsisiųsti šį darbą spausk ☞ Peržiūrėti darbą mygtuką!
- Termodinamikos konspektas
- 33 psl., (12975 ž.)
- Word failas 959 KB
- Lygis: Universitetinis
- ✅ Yra šaltiniai
Atsisiųsti šį konspektą
Mūsų mokslo darbų bazėje yra daugybė įvairių mokslo darbų, todėl tikrai atrasi sau tinkamą!
Panašūs darbai
Kiti darbai
Privalumai
Darbo pakeitimo garantija
Atsisiuntei rašto darbą ir neradai jame reikalingos informacijos? Pakeisime jį kitu nemokamai.
Gauk 25% nuolaidą
Pirkdamas daugiau nei vieną darbą, nuo sekančių darbų gausi 25% nuolaidą.
Greitas aptarnavimas
Išsirink norimus rašto darbus ir gauk juos akimirksniu po sėkmingo apmokėjimo!
Atsiliepimai
