โรงจักรไอน้ ำ (Steam Power Plant)
โรงจักรไอน้ ำ (Steam Power
Plant)



ให ้ควำมร ้อนแก่สำรทำงำน (Working Fluid)
เพือ
่ ให ้ได ้ไอทีม
่ ค
ี วำมดันสูง
นำไอไปขับเคลือ
่ นกังหันหรือลูกสูบเพือ
่ ให ้ได ้
พลังงำนกล
สว่ นใหญ่จะใชน้ ้ ำ เป็ นสำรทำงำน (Working
Fluid)
เครือ
่ งต ้นกำลังชนิดนีจ
้ งึ เรียกว่ำ โรงจักรไอน้ ำ
สว่ นประกอบทีส
่ ำคัญของเครือ
่ งต ้นกำลัง
แบบโรงจักรไอน้ ำ
ื้ เพลิง + อำกำศ
เชอ
ั ดำป
ผลของกำรสน
แหล่งควำมร ้อน
Q1
เครือ
่ งจักร
Q2
แหล่งระบำยควำมร ้อน
w
วัฏจักรของโรงจักรไอน้ ำ
วัฏจักรกำลังไอน้ ำทีจ
่ ะกล่ำวถึงในทีน
่ ี้ได ้แก่
 วัฏจักรคำร์โนต์
 วัฏจักรแรงคิน
 วัฏจักรแรงคินแบบให ้ควำมร ้อนซ้ำ
 วัฏจักรแรงคินแบบรีเจนเนอเรทีฟ
วัฎจักรคำร์โนต์ (Carnot Cycle)


ิ ธิภำพสูงสุด
เป็ นวัฏจักรทีใ่ ห ้ประสท
ประกอบด ้วยสว่ นต่ำงๆดังนี้




ปั๊ ม
หม ้อน้ ำ
เครือ
่ งควบแน่น
กังหัน
2q 3
2
1w 2
(qin)
กังหัน
ปั๊ ม
1
3
หม ้อน้ ำ
เครือ
่ งควบแน่น
4q 1 (qout)
4
3w 4
วัฎจักรคำร์โนต์ (Carnot Cycle)
2q 3
2
1w 2
(qin)

3
หม ้อน้ ำ
กังหัน
ปั๊ ม
3w 4

1
เครือ
่ งควบแน่น
4q 1 (qout)
4

ขบวนกำร 1-2 เป็ นชว่ งทีไ่ อเปี ยกที่
จุด 1 ถูกอัดตัวเป็ นของเหลวอิม
่ ตัว
ทีจ
่ ด
ุ 2 ในขบวนกำรแบบไอเซน
โทรปิ ก
ขบวนกำร 2-3 เป็ นชว่ งทีส
่ ำรได ้รับ
ควำมร ้อนทีค
่ วำมดันและอุณหภูม ิ
คงที่
ขบวนกำร 3-4 เป็ นชว่ งทีไ่ อ
ขยำยตัวแบบไอเซนโทรปิ ก เป็ น
ชว่ งทีส
่ ำรให ้พลังงำนออกมำ
ขบวนกำร 4-1 เป็ นชว่ งทีส
่ ำรซงึ่ เป็ น
ไอเปี ยกทีจ
่ ด
ุ 4 ถูกควบแน่นจนเป็ น
ไอเปี ยกทีจ
่ ด
ุ 1 ซงึ่ เป็ นจุดทีม
่ เี อน
วัฎจักรคำร์โนต์ (Carnot Cycle)

T
T2
2
q in
3
1w 2
3w 4

wnet
T1
1
a
sa
q out
4

b
sb
s

ขบวนกำร 1-2 เป็ นชว่ งทีไ่ อเปี ยกที่
จุด 1 ถูกอัดตัวเป็ นของเหลวอิม
่ ตัว
ทีจ
่ ด
ุ 2 ในขบวนกำรแบบไอเซน
โทรปิ ก
ขบวนกำร 2-3 เป็ นชว่ งทีส
่ ำรได ้รับ
ควำมร ้อนทีค
่ วำมดันและอุณหภูม ิ
คงที่
ขบวนกำร 3-4 เป็ นชว่ งทีไ่ อ
ขยำยตัวแบบไอเซนโทรปิ ก เป็ น
ชว่ งทีส
่ ำรให ้พลังงำนออกมำ
ขบวนกำร 4-1 เป็ นชว่ งทีส
่ ำรซงึ่ เป็ น
ไอเปี ยกทีจ
่ ด
ุ 4 ถูกควบแน่นจนเป็ น
ไอเปี ยกทีจ
่ ด
ุ 1 ซงึ่ เป็ นจุดทีม
่ เี อน
วัฎจักรคำร์โนต์ (Carnot Cycle)
2q 3
2
(qin)
3
หม ้อน้ ำ
T
T2
1w 2
กังหัน
ปั๊ ม
3w 4
1
4q 1 (qout)
4
3
1w 2
3w 4
wnet
T1
เครือ
่ งควบแน่น
2
q in
1
a
sa
q out
4
b
sb
s
ประสิทธิภาพของว ัฏจักรคาร ์โนต ์
้
กำรวิเครำะห์วัฎจักรนี้ ใชกฎข
้อทีห
่ นึง่ หรือกฎ
อนุรักษ์พลังงำน
1 2
2
q
w
=
h
h
+
v
v
จำกจุ
ด
a
ไปยั
ง
จุ
ด
b
( b a )+ g (zb - za )
a b
a b
b
a

2

สำหรับกระบวนกำรทีไ่ ม่มก
ี ำรเปลีย
่ นแปลง
ั ย์และพลังงำนจลน์ สำมำรถเขียน
พลังงำนศก
เป็ นสมกำรได ้ดังนี้
h = u+Pv
q - w = h -h
ประสิทธิภาพของว ัฏจักรคาร ์โนต ์

T
T2
2
q in
3
1w 2
3w 4
wnet
T1
1
a
sa
q out
-1w2= (h2-h1)
4
b
sb
ปั๊ ม (1-2)
aqb -awb = hb-ha
ไอเซนโทรปิ ก
q=0
s
ประสิทธิภาพของว ัฏจักรคาร ์โนต ์

T
T2
2
q in
3
1w 2
3w 4
wnet
T1
1
a
sa
q out
2q3=
4
b
sb
หม ้อน้ ำ (2-3)
aqb -awb = hb-ha
ไม่มพ
ี ลังงำนกล
w=0
s
(h3-h2)
ประสิทธิภาพของว ัฏจักรคาร ์โนต ์

T
T2
2
q in
3
1w 2
3w 4
wnet
T1
1
a
sa
q out
-3w4= (h4-h3)
4
b
sb
กังหัน (3-4)
aqb -awb = hb-ha
ไอเซนโทรปิ ก
q=0
s
ประสิทธิภาพของว ัฏจักรคาร ์โนต ์

T
T2
2
q in
3
1w 2
3w 4
wnet
T1
1
a
sa
q out
4
4q1=
b
sb
เครือ
่ งควบแน่น (41)
aqb -awb = hb-ha
ไม่มพ
ี ลังงำนกล
w=0
s
(h1-h4)
ประสิทธิภาพของว ัฏจักรคาร ์โนต ์

T
T2
2
q in
3
1w 2
3w 4
th 
wnet
T1
1
a
sa
q out
ิ ธิภำพ (ηth)
ประสท
4
b
sb
s
wnet
ww
3 4 1 2
qinput
2 q3
ประสิทธิภาพของว ัฏจักรคาร ์โนต ์

T
T2
2
q in
3
1w 2
3w 4
wnet
T1
1
a
sa
q out
4

b
sb
s
wnet=3w4+1w2
=(h3-h4)+(h1-h2)
=(h1-h4)+(h3-h2)
=4q1+2q3
ในกระบวนกำร T คงที่
dq=Tds
4q1= T1(s1-s4)
2q3= T2(s3-s2)
ประสิทธิภาพของว ัฏจักรคาร ์โนต ์

T
T2
2
q in

3
1w 2
3w 4
wnet
T1
1
a
sa
q out
4

b
sb
s
wnet= T1(s1-s4)+T2(s3-s2)
จำกรูปพบว่ำ
s2 =s1= sa และ s3 =s4= sb
wnet=T2(sb-sa)-T1(sb-sa)
ซงึ่ ก็คอ
ื พืน
้ ทีใ่ ต ้กรำฟ 12-3-4
ประสิทธิภาพของว ัฏจักรคาร ์โนต ์

T
T2
2
q in
3
1w 2
3w 4

wnet
T1
1
a
sa
q out
ควำมร ้อนทีป
่ ้ อนเข ้ำระบบ
qin
4
b
sb
s
qin= 2q3 = T2(s3-s2)
= T2(sb-sa)
ซงึ่ ก็คอ
ื พืน
้ ทีใ่ ต ้กรำฟ a-23-b
ประสิทธิภาพของว ัฏจักรคาร ์โนต ์

T
T2
2
q in
wnet
3 w4 1 w2
th 

qinput
2 q3
3
1w 2
3w 4
สำมำรถเขียนใหม่
ดัTง2 นี

s4้  s1   T1 s4  s1 
th 
T2 s4  s1 
wnet
T1
1
a
sa
q out
4
b
sb
ิ ธิภำพ (ηth)
ประสท
s
T2  T1
T1

 1
T2
T2
อัตรำสว่ นของพลังงำนกล Rw

มีคำ่ เท่ำกับอัตรำสว่ นของผลลัพธ์ของ
พลังงำนกลสุทธิทวี่ ัฎจักรทำได ้ต่อพลังงำน
กลทีไ่ ด ้จำกกังหัน
wnet 3 w4 1 w2
Rw 

3 w4
3 w4
้ ำเพำะ
ค่ำอัตรำกำรใชไอจ
(Specific Steam Consumption, SSC)



้ จำรณำสมรรถนะของโรงจักรไอน้ ำ
ใชพิ
ปริมำณไอน้ ำทีต
่ ้องใชต่้ อกำลังต่อกำลังสุทธิ
ของวัฎจักรทีผ
่ ลิตได ้ 1 kw
หน่วยเป็ น kg.kW-1.h-1
3600
ssc 
wnet
ตัวอย่ำงคำนวณ

ิ ธิภำพเชงิ ควำมร ้อนของวัฎจักร
ให ้หำประสท
้
อัตรำสว่ นของพลังงำนกลและอัตรำกำรใชไอ
น้ ำจำเพำะของวัฎจักรคำร์โนต์ ทีท
่ ำงำน
q
ระหว่ำงควำมดัน 4 และ 0.01 MPa
หม ้อน้ ำ
ตำมลำดับ
2
2
3
3
4 MPa
P=4 MPa
1w 2
กังหัน
ปั๊ ม
3w 4
0.01 MPa
P=0.01 MPa
1
เครือ
่ งควบแน่น
4q 1
4
ตัวอย่างคานวณ
จากตารางไอนา้
้ มตั
่ วทีความดั
่
ไอนาอิ
น 4 MPa มีอณ
ุ หภูมิ
250.4 ℃
้ มตั
่ วทีความดั
่
ไอนาอิ
น 0.01 MPa มีอณ
ุ หภูมิ
45.8 ℃
h2 = hf ที่ 4.0 MPa = 1087.31 kJ.kg−1
h3 = hg ที่ 4.0 MPa = 2801.4 kJ.kg−1
s2 = sf ที่ 4.0 MPa = 2.7964
kJ.kg−1.K−1
s3 = sg ที่ 4.0 MPa = 6.0701

4 MPa
0.01
MPa
ตัวอย่ำงคำนวณ

4 MPa
0.01
MPa

คุณสมบัตท
ิ ส
ี่ ภำวะ (1 ) และสภำวะ
ั สว่ นของไอน้ ำ
(4) จะหำได ้เมือ
่ รู ้ค่ำสด
ั สว่ นของไอน้ ำที่
ทีส
่ ภำวะทัง้ สองสด
สภำวะ (1) และ (4) หำได ้จำก
ขบวนกำร 1-2 เป็ นขบวนกำรไอเซน
โทรปิ ก
s1 = s2
sf + x1sfg = s2
0.6493 + x1(7.5009) = 2.7964
x1 = 0.2860
ตัวอย่ำงคำนวณ

4 MPa
0.01
MPa

คุณสมบัตท
ิ ส
ี่ ภำวะ (1 ) และสภำวะ
ั สว่ นของไอน้ ำ
(4) จะหำได ้เมือ
่ รู ้ค่ำสด
ั สว่ นของไอน้ ำที่
ทีส
่ ภำวะทัง้ สองสด
สภำวะ (1) และ (4) หำได ้จำก
ขบวนกำร 3-4 เป็ นขบวนกำรไอเซน
โทรปิ ก
s3 = s4
sf + x4sfg = s3
0.6493 + x4(7.5009) = 6.0701
x4 = 0.7227
ตัวอย่ำงคำนวณ

ดังนัน
้ ค่ำเอนทำลปี ทส
ี่ ภำวะ (1) และ
(4) จะสำมำรถหำได ้ดังนี้
h1 = hf + x1hfg= 876.1 kJ.kg−1
4 MPa
0.01
MPa
h4 = hf + x4hfg= 1920.0 kJ.kg−1

ค่ำเอนทำลปี ทส
ี่ ภำวะ (2) และ (3)
h2 = hf ที่ 4.0 MPa = 1087.31 kJ.kg−1
h3 = hg ที่ 4.0 MPa = 2801.4 kJ.kg−1
ตัวอย่ำงคำนวณ

4 MPa
0.01

MPa

้
งำนทีใ่ ชในเครื
อ
่ งอัดไอ
= h1 − h 2
1w2
= 876.1 - 1087.31 = -211.2
kJ.kg−1
งำนจำกกังหัน
3w4 = h3 − h4
= 2801.4 - 1920.0 = 880.9
kJ.kg−1
้
พลังงำนควำมร ้อนทีใ่ ชในหม
้อน้ ำ
2q 3 = h 2 − h 3
= 2801.4 - 1087.31 =
ตัวอย่ำงคำนวณ

ิ ธิภำพเชงิ ควำมร ้อนของวัฎจักรคำร์
ค่ำประสท
wnet
3 w4 1 w2
โนต์ th


qinput
2
q3
880.9  211.2

 0.3907
1714.1

T
หรืออำจค
ำนวณได
้จำก
th
 1 1
T2
45.8  273
 1
 0.3907
250.4  273
ตัวอย่ำงคำนวณ

ค่ำอัตรำสว่ นของพลังงำนกล Rw
Rw
wnet 3 w4 1 w2


3 w4
3 w4

880.9  211.2
 0.760
880.9
ตัวอย่ำงคำนวณ

้ ำเพำะ SSC
ค่ำอัตรำกำรใชไอจ
SSC
3600
3600


wnet
3 w4 1 w2
3600

 5.375 kg.kW -1.hr 1
880.9  211.2
วัฎจักรคำร์โนต์ (Carnot Cycle)


ิ ธิภำพสูงสุด
เป็ นวัฏจักรทีใ่ ห ้ประสท
กำรทำงำนของแต่ละอุปกรณ์มค
ี วำมเป็ นไปได ้ยำกที่
จะปฏิบต
ั ไิ ด ้จริง


ในขบวนกำร 1-2 เป็ นชว่ งทีไ่ อเปี ยกทีจ
่ ด
ุ 1 ถูกอัดให ้เป็ น
ของเหลวอิม
่ ตัวทีจ
่ ด
ุ 2 ซงึ่ ทีจ
่ ด
ุ 1 นัน
้ ไออยูใ่ นสภำวะ ไอ
ปนของเหลว ซงึ่ กำรอัดไอและของเหลวพร ้อมๆกันนัน
้
เป็ นไปได ้ยำกมำกในทำงปฏิบต
ั ิ
ในขบวนกำร 3-4 เป็ นชว่ งทีไ่ อน้ ำขยำยตัวแบบไอเซน
โทรปิ กผ่ำนกังหัน ถ ้ำกังหันถูกออกแบบเป็ นอย่ำงดี กำร
ขยำยตัวของไอน้ ำจะใกล ้เคียงกับกระบวนกำรไอเซน
ี คือคุณภำพของไอน้ ำจะตำ่ และมี
โทรปิ กได ้ แต่ข ้อเสย
ื้ สูง สำมำรถทำให ้เกิดหยดน้ ำปะทะกับกังหันทำ
ควำมชน
วัฎจักรแรงคิน (Rankine Cycle)



วัฎจักรคำร์โนต์เป็ นวัฎจักรทีไ่ ม่มก
ี ำรในไปใช ้
จริงในทำงปฏิบัตจิ ริง
มีข ้อเส ีย คือ กำรอั ด ไอเปี ยกที่เ ป็ นของผสม
ของไอกับของเหลวจำกเครือ
่ งควบแน่นไปยั ง
้ ง งำนกลสูง
หม ้อน้ ำ นั ้น ท ำได ้ยำกและใช พลั
มำก
มีกำรแก ้ไขได ้โดยกำรทำให ้ไอควบแน่นเป็ น
น้ ำทัง้ หมดในเครือ
่ งควบแน่นแล ้วจึงปั๊ มเข ้ำไป
้ งงำน
ในหม ้อน้ ำ ซงึ่ กำรปั๊ มของเหลวนี้ใชพลั
วัฎจักรแรงคิน (Rankine Cycle)
qin
3
T
4
qin
หม ้อน้ ำ
wP
3
2
ปั๊ ม
กังหัน
w tur
เครือ
่ งควบแน่น
qout
5
w tur
2
wP
1
1
4
qout
5
s
วัฎจักรแรงคิน (Rankine Cycle)

T
qin
3
4
w tur
2
wP
1
qout
5
s
wnet สูงกว่ำวัฏจักรคำร์
โนต์แต่ควำมร ้อนทีใ่ ช ้
ในหม ้อน้ ำมีคำ่ สูง
ิ ธิภำพจะตำ่
ประสท
กว่ำวัฏจักรคำร์โนต์
กำรวิเครำะห์

T
qin
3
4
w tur
2
wP
1
qout
5
s
้
ใชสมกำรอนุ
รักษ์
พลังงำนกรณี
เดียวกับวัฏจักรคำร์
โนต์
กำรวิเครำะห์

T
qin
3
4
w tur
2
wP
1
qout
5

s
เอนทำลปี ทจ
ี่ ด
ุ ต่ำงๆ
สำมำรถหำได ้จำกตำรำง
คุณสมบัตข
ิ องสำรทำง
เทอร์โมไดนำมิกสเ์ ว ้น จุด
2
ของเหลวเย็นเยือก
(subcooled liquid)
กำรวิเครำะห์

T
qin
3
4
w tur
2
qout
2
2
1
1
 dh   vdP
wP
1
ขบวนกำร 1-2 เป็ น
ขบวนกำรไอเซน
โทรปิ
ย ้อนกลับได ้
dh กvdP
h2  h1   vP2  P1 
 vP2  P1 
1 w2
5
s
้
วัฎจักรแรงคินทีใ่ ชไอร
้อนยวดยิง่
(Rankine cycle with superheat)
ในทำงปฏิบัต ิ เรำมักจะทำให ้ไอเป็ นไอร ้อนยวด
ยิง่ ในหม ้อน้ ำก่อนจะให ้เข ้ำไปทำงำนในกังหัน
ด ้วยเหตุผลทีส
่ ำคัญ ดังนี้



ให ้อุณหภูมเิ ฉลีย
่ ในกำรถ่ำยเทควำมร ้อนให ้สำร
ิ ธิภำพก็สงู ขึน
ทำงำนสูงขึน
้ ประสท
้ ด ้วย
ั สว่ นควำมแห ้งของไอเมือ
ต ้องกำรให ้ค่ำสด
่ ออกจำก
้
กังหันมีคำ่ สูง เพรำะกำรใชไอเปี
ยกในกังหันจะลด
ิ ธิภำพของกังหัน และทำให ้กังหันชำรุดได ้ง่ำย
ประสท
ั สว่ นควำมแห ้งของไอเมือ
ทั่วๆไปแล ้วค่ำสด
่ ออกจำก
กังหันควรมีคำ่ สูงกว่ำ 0.88
้
วัฎจักรแรงคินทีใ่ ชไอร
้อนยวดยิง่
(Rankine cycle with superheat)
qin
3

4
5
หม ้อน้ ำ
wP
2
ปั๊ ม
1
กังหัน
เครือ
่ งควบแน่น
6
qout

ไอร ้อนยวดยิง่ ทำได ้
โดยให ้ไอแห ้ง (dry
saturated steam)
ผ่ำนเข ้ำเครือ
่ ง
แลกเปลีย
่ นควำมร ้อน
อีกชุดหนึง่ ซงึ่
เรียกว่ำ
superheater ใน
หม ้อน้ ำ
เครือ
่ งแลกเปลีย
่ น
้
วัฎจักรแรงคินทีใ่ ชไอร
้อนยวดยิง่
(Rankine cycle with superheat)
qin
3
4
T
5
qin
หม ้อน้ ำ
wP
3
2
ปั๊ ม
กังหัน
w tur
เครือ
่ งควบแน่น
Qqout
6
4
w tur
2
wP
1
1
5
qout
6
s
้
วัฎจักรแรงคินทีใ่ ชไอร
้อนยวดยิง่
(Rankine cycle with superheat)


ยิง่ ทำให ้ไอมีอณ
ุ หภูมส
ิ งู จะยิง่ ทำให ้
ิ ธิภำพของเครือ
ประสท
่ งต ้นกำลังแบบนีส
้ งู
ยิง่ ขึน
้
แต่ก็มข
ี ้อจำกัดในเชงิ ของควำมคงทนของ
้
โลหะทีใ่ ชในระบบ
โดยปกติแล ้วมักจะทำให ้
ไอมีอณ
ุ หภูมไิ ม่เกิด 600 ℃
ตัวอย่ำง
ิ ธิภำพของวัฎจักร ηth อัตรำสว่ น
จงหำประสท
้
พลังงำนกล Rw และอัตรำสว่ นกำรใชไอ
จำเพำะของวัฎจักรแรงคิน SSC ซงึ่ ทำงำน
ระหว่ำงควำมดัน 4.0 MPa และ 0.01 MPa ไอ
จำกหม ้อน้ ำให ้อยูใ่ นสภำพไอร ้อนยวดยิง่ มี
อุณหภูม ิ 500 ℃
ตัวอย่ำง

จำกตำรำงไอน้ ำทีค
่ วำม
ดัน 0.01 MPa
h1 = hf = 191.83
kJ.kg−1
v1 = vf = 0.001 m3/kg
hg = 2584.7 kJ.kg−1
hfg = 2392.8 kJ.kg−1
s1 = sf = 0.6493
kJ.kg−1.K−1
s = 8.150
ตัวอย่ำง


สำหรับเอนทำลปี ของ
ของเหลวหลังออกจำกปั๊ ม(h2)
จะสำมำรถหำได ้จำก
1w2 = h2 − h1 = vf (P2 − P1)
h2 = vf (P2 − P1)+ h1
= 0.001(40.01)1000+191.83
= 195.83 kJ.kg-1
งำนทีป
่ ้ อนให ้กับปั๊ ม 1w2 =
3.99 kJ.kg-1
ตัวอย่ำง

จำกตำรำงไอน้ ำทีค
่ วำม
ดัน 4 MPa
h3 = hf = 1087.3
kJ.kg−1
h4 = hg = 2801.4
kJ.kg−1
hfg = 1714.1 kJ.kg−1
s3 = sf = 2.7964
kJ.kg−1.K−1
s = s = 6.0701
ตัวอย่ำง

ทีค
่ วำมดัน 4 MPa, 500
℃

h5 = 3445.3 kJ.kg−1
s5 = 7.0901
kJ.kg−1.K−1
ค่ำ s6 และ h6 จะหำได ้
ต ้องรู ้ค่ำ x6
s5 = s6 = 7.0901
kJ.kg−1.K−1
s6 = sf + x6 sfg
ตัวอย่ำง

ค่ำ เอนทำลปี ที่จุด 6 จะ
ได ้
h6 = hf + x6 hfg
=
191.83+0.8586(2393.
8)
= 2246.28
kJ.kg−1
ตัวอย่ำง


ควำมร ้อนทีป
่ ้ อนเข ้ำ
หม ้อน้ ำ
= h5 − h2
2q 5
= 3445.3 –
195.83
= 3249.83 kJ.kg-1
งำนทีไ่ ด ้จำกกังหัน
5w6 = h5 − h6
= 3445.3-2246.28
= 1199.02 kJ.kg-1
ตัวอย่ำง

งำนสุทธิ
wnet= 5w6 − 1w2
= 1199.02 – 3.99
= 1195.03 kJ.kg-1
ตัวอย่ำง

ิ ธิภำพ
ประสท
wnet
th 
qinput
1195.03

3249.47
 0.368
Tmin
th,carnot  1 
Tmax

45.8  273
 1
500  273
 0.587
ตัวอย่ำง

อัตรำของพลังงำน
กล wnet
Rw 
3
w4
1195.03

1199.02
 0.9917
ตัวอย่ำง

้ ำเพำะ
อัตรำสว่ นกำรใชไอจ
3600
SSC 
wnet
3600

1195.03
 3.012 kg.kW 1.hr 1
วัฎจักรแรงคินในควำมเป็ นจริง



ในควำมเป็ นจริง ขบวนกำรต่ ำ งๆ ย ้อนกลั บ
ไม่ ไ ด ้ เนื่ อ งจำก สูญ เส ีย ควำมร ้อนจำกแรง
ี ดทำน หรือมีกำรรั่วไหลไปยังสงิ่ แวดล ้อม
เสย
ปั๊ มทำงำนหนักขึน
้ งำนทีไ่ ด ้จำกกังหันลดลง
ิ ธิภำพของวัฎจักรลดลง
ประสท
วัฎจักรแรงคินในควำมเป็ นจริง
ประสิทธิภาพไอเซน
T
โทรปิ ก (Isentropic
efficencies)
3
p 
2s 2a
1
ws h2 s  h1

wa h2 a  h1
wa h3  h4 a
T 

ws h3  h4 s
4s 4a
s
ตัวอย่ำง วัฎจักรแรงคินในควำม
เป็ นจริง

วัฎจักรไอน้ ำทำงำนทีส
่ ภำวะดังรูป โดย
ิ ธิภำพไอเซนโทรปิ กของปั๊ ม
กำหนดให ้ประสท
85 %thและของกังหัน 87 % จงหำ
A)
ของวัฎจักร
B) กำลังสุทธิของวัฎจักรโดยกำหนดอัตรำกำร
ไหล 15 kg/s
ตัวอย่ำง วัฎจักรแรงคินในควำม
เป็ นจริง
3
15.9 MPa
35 °C
15.2 MPa
4
T
625 °C
4
16 MPaหม ้อน้ ำ
38 °C
2
ปั๊ ม
15 MPa
600°C
5
กังหัน
5
2s
2a
3
1
9 kPa
38 °C
เครือ
่ งควบแน่น
1
6
6s 6a
10 kPa
s
ตัวอย่ำง วัฎจักรแรงคินในควำม
เป็ นจริง
3
15.9 MPa
35 °C
15.2 MPa
4
625 °C
16 MPaหม ้อน้ ำ
38 °C
2
ปั๊ ม
1
9 kPa
38 °C
เครือ
่ งควบแน่น
15 MPaw pump
600°C
5
กังหัน
6
10 kPa

ws , pump
p

v1 P2  P1 
p

0.001009 16,000  9

0.85
 19.0 kJ/kg
ตัวอย่ำง วัฎจักรแรงคินในควำม
เป็ นจริง
3
15.9 MPa
35 °C
15.2 MPa
4
625 °C
16 MPaหม ้อน้ ำ
38 °C
2
ปั๊ ม
wturb
15 MPa
5
600°C
wnet
กังหัน
 T ws ,turb  T h5  h6 
 0.873583.1  2115.3
 1277.0 kJ/kg
= wturb - wpump
= 1277.0 - 19.0
1
9 kPa
38 °C
เครือ
่ งควบแน่น
6
10 kPa
= 1258.0 kJ kg
ตัวอย่ำง วัฎจักรแรงคินในควำม
เป็ นจริง
3
15.9 MPa
35 °C
15.2 MPa
4
625 °C
16 MPaหม ้อน้ ำ
38 °C
2
ปั๊ ม
1
9 kPa
38 °C
เครือ
่ งควบแน่น
qin
= 3647.6 - 160.1
15 MPa
600°C
5
กังหัน
6
= (h4 - h3 )
hthth
10 kPa
Wnet
= 3487.5 kJ kg
wnet 1258.0
=
=
= 36.1%
qin
3487.5
= m (wnet ) = (15)(1258.0)
= 18.9MW