再生サイクル
抽気と給水を直接混合する方式であり、開放形とよばれることもある。この場合には、抽気と混合する給水をほぼ同じ圧力にする必要があるので、給水ポンプを二つの分け、1 段目の給水ポンプ(復水ポンプ)で抽気圧まで加圧したのち抽気と混合し、その後 2 段目の給水ポンプでボイラ圧まで加圧する。図 1 の例は、この方式である。大気圧より少し高い抽気段に対して用いられる脱気器は、復水に混入した非凝縮ガス(空気など)を除去する目的も兼ねているが、これも混合形給水加熱器の一種である。
3段抽気サイクルの構成例を図 3 に示す。
復水器圧力 0.005 MPa 、タービン入口蒸気条件 5 MPa, 500 °C のもとで、タービン内のエンタルピー落差が等間隔になるように抽気点を決めると、抽気圧力は 1.7139 MPa、0.4163 MPa、0.05995 MPa となり、表 2 の蒸気条件が求まる。また、対応する T-s 線図を図 4 に示す。計算に際して、配管での圧損やタービンでの損失等の非可逆損失を無視している。
図 3 3段抽気再生ランキンサイクルの構成(混合形)
図 4 3段抽気再生ランキンサイクルの T-s 線図(混合形)
各段の抽気量 m1、m2、 m3 および熱効率 η の計算式および計算結果を表 3 に示す。
また、図 2 のように、タービン流入量 1kg あたりのボイラ加熱量、復水器放熱量およびタービン仕事が面積に一致するようにサイクル図を補正すると、図 4 の赤の破線のようになり、閉曲線 a C b 3 a 3 b 2 a 2 b 1 h 1 H T H 1 H 2 H 3 H C a C ̄ {\displaystyle {\overline {a_{C}b_{3}a_{3}b_{2}a_{2}b_{1}h_{1}H_{T}H_{1}H_{2}H_{3}H_{C}a_{C}}}} がそのサイクルを表す。