Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 1

Brodski pogonski strojevi

3. predavanje

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 2

SVOJSTVA ČISTIH TVARI

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 3

Spec. volumen Temperatura

Tla

k

Krutina (led)

Tekućina

Plin

Para

Kritična točka

Područje

isparavanja ili

kondenzacije

Područje sublimacije

Područje taljenja ili skrućivanja

Izoterma kritične točke

p-v-T dijagram za tvar kod koje se povećava volumen pri skrućivanju

tekućine (primjer: voda)

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 4

Spec. volumen Temperatura

Tla

k Krutina (led) Tekućina Plin

Para

Kritična točka

Područje

isparavanja ili

kondenzacijePodručje

sublimacije

Područje taljenja ili skrućivanja

Izoterma kritične točke

p-v-T dijagram za tvar kod koje se smanjuje volumen pri skrućivanju

tekućine (primjer: parafini)

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 5

Izvodi p-T i p-v dijagrama iz p-v-T dijagrama stanja

Kritična točka

Trojna točka

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 6

T

p

Trojna točka

Para

Tekućina

Krutina

Plin

Kritična točka

Tkrit

pkrit

p-T dijagram za čistu tvar

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 7

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 8

Spec. volumen Temperatura

Tla

k

p-v-T dijagram za realni plin

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 9

p-v-T dijagram za idealni plin

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 10

mRTpV

RTpv

mZRTpV

tvar,,TpfZ

p

v

T = konst

T = konst

Idealni plin

Realni plin

Jednadžba stanja plina i odstupanje realnog i idealnog plina

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 11

Standardne promjene stanja idealnoga plina prikazane u p-V i T-s dijagramima

Izoterma

Adijabata

Izohora

Izobara

Adijabata

Izohora

Izobara

Izoterma

konstpV n Jednadžba promjene stanja

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 12

1 Tekućina 2 Tekućina 3 Zasićena tekućina

4 Smjesa tekućine i

pare

5 Zasićena para

6 Pregrijana para

Promjena stanja vode pri zagrijavanju na konstantnom tlaku (1 bar)

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 13

Kritična točkaIzoterma kritične točke

s = konst

Zasićena tekućina Tekućina

+ paraTekućina

+ para

Zasićena para

T = konst

h = konst

h = konst

p = konst

v = konst

T-s dijagram za čistu tvar

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 14

T-s dijagram promjene stanja za zagrijavanje vode pri konstantnom tlaku

Toplina isparavanja

Toplina grijanja

vode

Toplina pregrijanja

pare

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 15

Izohore

Izobare

Izoterme

Zasićena tekućina

Zasićena para

Linija konstantnog sadržaja pare

Kritična točka

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 16

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 17

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 18

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 19

PRETVORBA ENERGIJE

U

TOPLINSKIM STROJEVIMA

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 20

Spremnik niske temperature

Spremnik visoke temperature

Pogonski stroj

Qdov

Qodv

W

odvdov QWQ

odvdov QQW

dov

odv

dov

odvdov

dov Q

Q

Q

QQ

Q

W

1

odvdov QQWP

Pretvorba energije u toplinskom stroju

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 21

dovQ

odvQambQ

WP

Granica termodinamičkog sustava

Mehanička snaga

Odvedena toplina

Dovedena toplina

Gubici topline na okoliš

Prikaz tokova energije na primjeru parne turbine

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 22

Prijenos topline između dva termodinamička sustava

Granica termodinamičkog sustava

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 23

Prikaz procesa parno-turbinskog postrojenja u T-s dijagramu

Stvarna ekspanzija

Idealna (adijabatska)ekspanzija

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 24

Prikaz procesa parno-turbinskog postrojenja u h-s dijagramu

Stvarna ekspanzija

Idealna (adijabatska)ekspanzija

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 25

PARNO-TURBINSKO

POGONSKO POSTROJENJE

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 26

Generator pare

Parna turbina

Reduktor

Brodski vijak

Kondenzator

Pumpa rashladne vode

Morska vodaNapojna pumpa

Principijelna shema parno-turbinskog postrojenja

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 27

Prikaz procesa parnoturbinskog postrojenja u T-s i h-s dijagramima

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 28

GENERATORI PARE

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 29

T-s dijagram promjene stanja za zagrijavanje vode pri konstantnom tlaku

Toplina isparavanja

Toplina grijanja

vode

Toplina pregrijanja

pare

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 30

Gorionici u ložištu

Ložište

Pregrijač pare

Cijevi isparivača

Spusne cijevi

Plinovi izgaranja

Pregrijana para

Isparivački dio

Parni bubanj

Zagrijač vode

Izlaz plinova u dimnjak

Dovod napojne

vode

Napojna pumpa

Shematski prikaz loženog generatora pare (parnog kotla)

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 31

Ložište kotla

Zrak

Gorivo

Plinovi izgaranja

U dimnjak

Zagrijač vodeIsparivački dioPregrijač pare

Pregrijana para Zasićena para Zasićena tekućina

Napojna voda

Prijenosi topline

Prijenosi topline

Prijenos mase i energije u generatoru pare

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 32

Prikaz procesa parnoturbinskog postrojenja u T-s i h-s dijagramima

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 33

T = konst

v = konst

s = konst

p

h

Kritična točka

2

1

2’ 3’3

4

qodv w

qdov

Prikaz procesa parnoturbinskog postrojenja u p-h dijagramu

Zavod za tehničku termodinamiku i energetiku Katedra za brodsko strojarstvo Tehnički fakultet Rijeka

Brodski pogonski strojevi 3. Predavanje Svojstva tvari Prof. dr. sc. Vladimir Medica 2011. 34

Zahvaljujemo na pažnji