Diagram p – v kompresora

            Pri dokončovaní nábytkových dielcov a hudobných nástrojov sa používajú náterové hmoty, obsahujúce veľký podiel rozpúšťadiel. Tie sa pomaly alebo rýchle odparujú a bez úžitku unikajú. S parami potom treba zaobchádzať ako s horľavinou. Preto musia byť výrobné priestory, kde sa dokončuje, zabezpečené proti výbuchu. Najmä elektrická inštalácia musí byť v tzv. nevýbušnom vyhotovení. Niekedy treba použiť zvláštny snímač, ktorý sleduje koncentráciu pár rozpúšťadiel. Ak prestúpi koncentrácia bezpečnú hodnotu, vypína sa automaticky celý elektrický obvod.

            Pri výrobe lignamonu sa používa plynný čpavok pre plastifikáciu dreva. Čpavkové pary sú ľudskému zdraviu nebezpečné, preto sa pri tejto modernej technológii musia dodržať prísne bezpečnostné opatrenia.

            Práca z tepelnej energie sa získava v tepelných strojoch.

            Uzavreté postupy zmien tvoria tepelné obehy (cykly) vyobrazené v tepelných diagramoch uzavretou krivkou. Obehy môžu byť uzavreté alebo otvorené.

            Uzavreté obehy sú opakujúce sa obehy s rovnakým množstvom  látky, napr. pri parnej turbíne s povrchovou kondenzáciou.

            Pri otvorených obehoch sa pre každý obeh privádza nová teplonosná látka s rovnakým začiatočným stavom. Teplo sa odovzdáva buď priamo v stroji horením paliva, napr. pri spaľovacích motoroch, alebo nepriamo v inom zariadení, napr. v parnom kotle, atómovom reaktore, atď.

            Skutočné tepelné obehy zachytávajú indikátorové diagramy snímané na tepelných strojoch.

            Vývevy, dúchadlá a kompresory sú stroje, ktoré spotrebúvajú mechanickú energiu a premieňajú ju na tlakovú a tepelnú energiu.

            Ideálny priebeh pracovného cyklu kompresora je na obr. 8.9. Plyn sa za stáleho tlaku p₁ nasáva izobaricky 4 - 1. Zmenu si predstavíme pre uzavretý obeh pri odovzdávaní tepla Q₁ z teploty T₄ na T₁ a z objemu v₄ na objem v₁. Podľa toho, či je kompresor chladený alebo nie, v závislosti od jeho veľkosti a otáčok prebehne izotermická alebo adiabatická kompresia. Tlak vzrastie na p₂  teplota naT₂  a plyn sa vytláča pri stálom tlaku p₂. Izobarické odvádzanie tepla Q₂  prebehne medzi zmenou 2 - 3. Izochorickou zmenou 3 - 4 je obeh uzavretý. Práca kompresora (technická) je znázornená uzavretou plochou 1-2-3-4 diagramu p-v.

            Na snímanom (skutočnom) indikátorovom diagrame kompresora (obr. 8.9) sa javí zväčšenie oproti teoretickému diagramu p-v o plochy spôsobené prietokovými odpormi rozvodových zariadení kompresora. Na obrázku sú tieto zväčšenia vyšrafované. Výstupky v indikátorovom diagrame na začiatku nasávania a výtlaku spôsobujú automatické ventily kompresora. Pôvod výstupkov je v zmenšení plochy pred ventilom na ktorú tlačí plyn proti ploche za ventilom a v prekonaní priľnavosti ventilu spôsobenej olejom lipnúcom na dosadacej ploche, vrátane sily potrebnej na prekonanie zotrvačnosti uzatváracieho zariadenia ventilov.

a) ideálny, b) skutočný

            Parný kotol, atómový reaktor alebo iný zdroj tepla dodáva potrebnú paru pre parnú turbínu. Pri uzavretom cykle sa výfuková para vracia ako kondenzát späť do parného kotla, odkiaľ sa prehriata odvádza do turbíny. Prehriata para expanduje adiabaticky zo stavu 1 do stavu 2 a vykoná technickú prácu vyobrazenú v diagrame p-v (obr. 8.10). Expandovaná para potom kondenzuje pri stálom tlaku p₂ = p₃ = konšt (izobara 2-3) na kondenzát s malým objemom. V kondenzačnom zariadení odovzdá nevyužité teplo Q₂ chladiacej vody. V čerpadle sa tlak kondenzátu zvýši na tlak p₁ a je ním vtláčaný do parného kotla. V kotle sa voda najskôr izobaricky ohrieva zo stavu 3´na bod varu 4, kedy sa vyvíja nasýtená para podľa izobary 4 - a pri tlaku p₁ = kost. V prehrievači potom prijme para zvyšok odovzdaného tepla Q₁ a izobaricky sa ohreje zo stavu 1 na teplotu t₁. Tým je tepelný obeh parnej turbíny s kotlom a kondenzátorom uzavretý.

            Privádzaním tepla pare pri najvyššej teplote sa zlepšuje účinnosť, preto prehriatie pary má byť čo najväčšie. Pri veľkých turbínach sa para prehrieva i dvakrát vždy po čiastočnej expanzii, a to až na teplotu 600°C.

            Podobne sa dá zlepšiť účinnosť celého tepelného  zariadenia využitím kondenzačného tepla parnej turbíny pre vykurovanie budov, ohrev vody, atď.

Obr. 8.10 Diagram p – v parnej turbíny s uzavretým obehom