Turbina gazowa na paliwo stałe

stratos
Doświadczony
Posty: 508
Rejestracja: 22 lis 2009, 19:00
Lokalizacja: Mława

Postautor: stratos » 16 gru 2009, 17:04

Kurek i Kamiński normalnie :)

Znalazłem cos takiego
http://www.seo.org.pl/f_publikacje_r.ph ... =17&id_c=4

Do 24% bez podgrzewania komory spalania

Poza tym predkośc gazów za turbiną zacznie gwałtownie maleć z racji zwiększenia ich gęstości spowodowanej spadkiem temperatury w wymienniku
Jakoś tak nie do końca widze kłopoty o których pisze stolec
Owszem nic łatwo nie przychodzi i trzeba by dużo czasu aby układ dopieścić

Podkreśle jeszcze raz
Z punktu widzenia praktyka jakim jestem, budowa układu pracującego na podcisnieniu to tylko szereg prostych doświadczeń
Budowa zaś użadzenia cisnieniowego to już wyzwanie na dużą skale - materiały, zabezpieczenia i koszty

Zainteresowałem rozwiazaniem znajomego z politechniki Gdańskiej
Być może podejmą wyzwanie
Do tej pory podobno pracowali nad rozwiazaniem kierowanym do dokmów jednorodzinnych, a opartym na oleju, freonie i 300 stopniach C - a la Włoski Turboden

Lis otrzymał ofertę przysłaną do mnie przez Talbotts
Na ich stronie jest prawie to samo, tyle że gorszej jakości zdjęcia
http://www.talbotts.co.uk/BG1000leaflet.pdf

stolec
Doświadczony
Posty: 546
Rejestracja: 02 maja 2008, 21:24
Lokalizacja: Rzeszów

Postautor: stolec » 17 gru 2009, 13:40

nie piszę że się nie da tylko że jest to trudne a wydajności będę niewielkie, to co piszą o sprawności 14-24% to dotyczy szacunków dla instalacji która nie powstała. nawet przy pobieżnych obliczeniach dla tego układu wychodzi ogromna liczba problemów które sa jak najbardziej do rozwiązania ale wymagają kosztów itp.
Poza tym predkośc gazów za turbiną zacznie gwałtownie maleć
to nie ma znaczenia dla sprawności ważne aby w momencie opuszczenia turbiny gaz miał mozliwie małą prędkośc, bo wtedy najmniej energii się zmarnuje, co się dzieje z gazem po opuszczeniu nie ma wpływu na energie oddaną turbinie.

Można zaprojektowac taki układ, podejrzewam że sęk będzie w zbudowaniu specjalnie dobranej turbiny i sprężarki bo parametry gazu będą znacząco odbiegac od tego co jest np w silnikach od helikoptera, najważniejszy nie będzie stosunek moc/masa lecz sprawność, podejrzewam że dużo będzie zależeć od dobrego kształtu kanałów tak aby przepływ wszędzie był laminarny, trzeba by też rozwiązać usuwanie ze spalin cząstek stałych popiolów, piasku itp.

Dla tych mocy po prostu chyba taniej, prościej i wydajniej jest zbudować układ zgazowarka - silnik tłokowy, tutaj sprawności na poziomie 25% nie będą żadnym problemem a silniki są tanie i łatwodostępne. Turbina owszem miałaby sens ale w sytuacji gdyby miała chodzic lata bezobsługowo, stosowanie przekładni i spalin jako medium raczej to wyklucza bo lotnicze silniki turbinowe mają przebiegi międzyremontowe porównywalne z tłokowcami.

stratos
Doświadczony
Posty: 508
Rejestracja: 22 lis 2009, 19:00
Lokalizacja: Mława

Postautor: stratos » 17 gru 2009, 18:24

hmmm . . .
25% dla zgazowywarki to max, czy może istnieją jakieś alternatywy ?

Faktycznie muszą przejrzec tą częśc forum którą raczej omijałem

ksiksiu
Doświadczony
Posty: 128
Rejestracja: 13 kwie 2006, 08:35
Lokalizacja: Leżajsk

Postautor: ksiksiu » 18 gru 2009, 12:16

sprawnosc w ukladzie zgazowywarka - silnik najbardziej zanizana jest przez sprawnosc silnika. i z tym raczej nic nie da rady zrobic.

stolec
Doświadczony
Posty: 546
Rejestracja: 02 maja 2008, 21:24
Lokalizacja: Rzeszów

Postautor: stolec » 18 gru 2009, 13:10

wbrew pozorom seryjnie produkowane silniki mogą mieć przyzwoite sprawności, większość wolniossących diesli posiada najniższe zuzycie w okolicach 200g/kWh to oznacza 40% sprawności, dla benzyniaków 250g/kWh też jest osiagalne więc niewiele mniej, problem w tym że zakres obrotów sprawności maksymalnej niezbyt współgra z czestotliwością sieci. Niemniej jednak w ustalonych warunkach dobrze zaprojektowanego układu spokojnie można liczyć na 25 może 30% na wyjściu generatora. Wszyscy narzekaja na silniki tlokowe a one wbrew pozorom mają całkiem przyzwoita sprawność.

Turbina w kogeneracji byłaby genialna jedynie w sytuacji gdyby zbudować układ zamkniety, hermetyczny, napelniony jakimś gazem szlachetnym, nie posiadajacy przekładni itp. Coś takiego chodziłoby jak agregat od lodówki, powiedzmy 10-20 lat ciągłej pracy 24/7 bez wymian olejów itp. Do tego zewnetrzne spalanie czyli dowolnośc paliwa.

stratos
Doświadczony
Posty: 508
Rejestracja: 22 lis 2009, 19:00
Lokalizacja: Mława

Postautor: stratos » 19 gru 2009, 18:51

Przeczytałem wątek Ankota
(Oczywiście pewnie zaraz cos walne bez sensu ale spytac sie musze )
Była tam mowa o podcisnieniu w kolektorze ssącym w jego silniku
Utrzymywało sie ono na bardzo niskim poziomie, mimo generowania mocy nominalnej dla danych obrotów (0,1 bar chyba)

Ciekawe jak silnik by sie sprawdzał jako pompa próżniowa ?
(gdzieś wyczytałem że 70% mocy wyprodukowanej przez tubine trafia do spreżarki - to dużo)

Suche paliwo plus podgrzewane powietrze do kory spalania da efekt w postaci sporej ilosci tlenu w spalinach

Przypuszczam że dizel na oleju rzepakowym bądź biodizlu dobrze by sobie radził w roli pompy próżniowej
Zalety to brak mocy pobieranej przez sprezarke
Wada to to iż na energii elektrycznej wyprodukowanej z oleju bilans finasowy zamknie sie na zero

stratos
Doświadczony
Posty: 508
Rejestracja: 22 lis 2009, 19:00
Lokalizacja: Mława

Postautor: stratos » 20 gru 2009, 09:22

Wyglada na to że turbina Talbottsa pracuje na zewnetrznej komorze spalania
http://www.bhkw-anlagen.com/images/talbottsbg1006.jpg

Czyli powietrze jest zasysane przez sprężarke, następnie jest podgrzewane w wymienniku ciepłem spalin
Potem trafia na turbine, gdzie po rozpreżeniu (a jeszcze jako gorące) trafia jako nadmuch do komory spalania
Wentylator na wyjściu z komory spalania utrzymuje w niej prawdopodobnie podcisnienie

Zalety to praca turbiny na czystym powietrzu
Wada to nie wykożystywanie przyrostu objetosci gazów w procesie spalania

stratos
Doświadczony
Posty: 508
Rejestracja: 22 lis 2009, 19:00
Lokalizacja: Mława

Postautor: stratos » 16 sty 2010, 10:21

Przeczytałem wątek Ankota
(Oczywiście pewnie zaraz cos walne bez sensu ale spytac sie musze )
Była tam mowa o podcisnieniu w kolektorze ssącym w jego silniku
Utrzymywało sie ono na bardzo niskim poziomie, mimo generowania mocy nominalnej dla danych obrotów (0,1 bar chyba)

Ciekawe jak silnik by sie sprawdzał jako pompa próżniowa ?
(gdzieś wyczytałem że 70% mocy wyprodukowanej przez tubine trafia do spreżarki - to dużo)

Suche paliwo plus podgrzewane powietrze do kory spalania da efekt w postaci sporej ilosci tlenu w spalinach

Przypuszczam że dizel na oleju rzepakowym bądź biodizlu dobrze by sobie radził w roli pompy próżniowej
Zalety to brak mocy pobieranej przez sprezarke
Wada to to iż na energii elektrycznej wyprodukowanej z oleju bilans finasowy zamknie sie na zero
Temat torchę przycichł a ja bardzo ciekawy jestem waszej opinji

schemacik
komora spalania - turbina - wymiennik 1 - wymiennik 2 - filtry - silnik dizla

gdzie
komora spalania jest atmosferyczna
turbina napędza generator
wymiennik 1 służy do podgrzania powietrza zasilającego komore spalania
wymiennik 2 grzeje wodę
filtry czyszczą spaliny z czasteczek stałych
a silnik dizla zasila drugi generator jednocześnie robiąc za pompe próżniową

stratos
Doświadczony
Posty: 508
Rejestracja: 22 lis 2009, 19:00
Lokalizacja: Mława

Postautor: stratos » 19 sty 2010, 21:12

Kolejne przemyslenia
A może spalanie paliwa stałego było by bez sensu gdy by silnik wysokoprężny uzyskiwał 60% sprawności

Wczesniej pisałem że można z niego zrobić pompe próżniową do turbiny
Przecież równie dobrze powietrze przet turbiną można nagrzac nie spalając paliwa tylko nagrzewając je ciepłem spalin z silnika
W takim układzie połowe energii niesionej w postaci ciepła razem za spalinami powinno dac sie zamienić na energie mechaniczną

wymiennik(nagrzewanie) - turbina - wymiennik(schładzanie) - silnik

Równie dobrze można zastosować turbopsrężarke tak aby nieco podniesc ciśnienie prze naszą turbiną

Do chłodzenia powietrza przed silnikiem trzeba by zaprząc wodę ze studni bądź rzeki, a w takie dni jak dziś również -10C które mamy za oknem

stolec
Doświadczony
Posty: 546
Rejestracja: 02 maja 2008, 21:24
Lokalizacja: Rzeszów

Postautor: stolec » 20 sty 2010, 11:16

silnik diesla ma przyzwoitą sprawność, 200g/kWh bez problemu osiągane np w ciągnikach to jakieś 41% a w warunkach stacjonarnych możnaby pokusić się o więcej. Niestety te silniki fajnie pracują jeśli współczynnik napełnienia jest możliwie wysoki, każdy kto jeździł dieslem wie co się dzieje ze spalaniem jak zabrudzi się filtr powietrza. Jak każesz dieslowi zasysać powietrze o podciśnieniu powiedzmy 0.5 bar a wydmuchiwać spaliny do atmosfery, nie wiem czy pozostanie nawet połowa jego sprawności, turbiną pewnie tej straty nie nadrobisz.

Co do odzysku ciepła ze spalin to diesle tak wiele spalinami nie tracą, pracując z mocą i obrotami sprawności maksymalnej wynoszącej około 40%, jakieś 30% trafi do chłodzenia silnika i 30% do spalin. Jak stworzysz turbinę co ma sprawność cieplną powiedzmy 20% to z tych 30% ciepła spalin, odzyskasz 6% co podniesie sprawnośc układu z 40 do 46%. Teoretycznie, naprawdę turbina będzie musiała posiadać przekładnie, włsną prądnice bo raczej nie zsynchronizujesz tak róznych obrotów.

stratos
Doświadczony
Posty: 508
Rejestracja: 22 lis 2009, 19:00
Lokalizacja: Mława

Postautor: stratos » 20 sty 2010, 16:02

Oj oj
Nie zgadzam sie z przedmówca w paru punktach

Brudny filtr da podobny efekt jak uszkodzenie turbosprezarki którego nie widzi pompa wtryskowa i podaje dawkę paliwa taką jak by w dalszym ciągu silnik otrzymywał spręzone powietrze
Silnik bedzie kopcil z powodu za bogatej mieszanki
Czyli można przyjąc że zmiejszenie o połowe cisnienia przed silnikiem zmiejszy o połowe jego max power
Co jednak nie powinno odbić się na jego sprawności w jakiś dratyczny sposób

Moze przykład - Użytkuje w gospodarstwie miedzy innymi ciągniki Valtra i jeden z nich ma pompowtryskiwacze, tym samym pstrykając wyswietlaczem można sobie wybrać aby wyświetlał aktualne zużycie paliwa np. na godzine
Zapalenie wszystkich swiateł to wzrost zużycia o 0,3l/h :D
Na wolnych po rozgrzaniu zużywa około 1,5l/h
Podczas jazdy z przyczepą na ręcznym gazie i ustawionych 1500obr potrafi brać od 0 z górki do 25l/h pod górke

Chce tu przekazać to iż sprawność silnika utrzymuje się na wysokim poziomie nie zależnie od obciążenia, a zależnie od obrotów przy jakich silnik pracuje
Czyli praca danej jednostki z połową czy jedną czawrtą swojej mocy nominalnej ( z racji pogorszonego napełniania) nie powinna żutowac na jej sprawnośc
A jesli tak, to w bardzo niewielkim zakresie


Jakie 6%?
Zprawność cieplna o której pisał stolec miała wynieśc 20%
Owszem było by tak w przypadku turbiny gazowej, gdzie wał turbiny napedza sprężarke
Zupełnie inaczej dzieje się jednak w przypadku wykożystywania samej turbiny, bo mamy do dyspozycji calą generowaną prze zeń energię
Stawiam na 50% energii spalin 8)

Co do tego jak to zrobić fizycznie
No trzeba chyba kupić Capston-a bez smigiełka sprężarki

stolec
Doświadczony
Posty: 546
Rejestracja: 02 maja 2008, 21:24
Lokalizacja: Rzeszów

Postautor: stolec » 20 sty 2010, 18:06

Co do sprawności to mam zupełnie inne zdanie, po pierwsze turbosprężarka jej nie zwiększa i najlepszą sprawność mają wolnossące diesle, a dla takich zuzycie paliwa drastycznie rośnie po zapchaniu filtra. Co do turbosprężarki to awaria awarii nierówna, zatrzyj turbo w dieslu i zobacz ile spali samochód, wierz mi dużo wiecej.

Przykład ciągników nieczego nie dowodzi, zużycie mierzone w l/100km czy l/h nie ma nic wspólnego ze sprawnością, bo silnik w tym czasie może wykonać zupełnie inną prace, np kiedy stoisz na luzie pali 1.5l/h jego sprawności wyniesie 0% bo nie wykonuje żadnej pracy, natomiast gdy ciagniesz przyczepe pod górkę to przy zużyciu 25l/h może mieć sprawność i 40%.

Naprawdę sprawnośc drastycznie zalezy i od obrotów i od obciązenia, oto przykładowy wykres:

http://cr4.globalspec.com/PostImages/20 ... E40A3F.bmp

Poza tym cięzko mi wyobrazić sobie jak się zmusić diesla aby był zasilany w ten sposób, naczym ma chodzic itp?

Awatar użytkownika
Lis
Site Admin
Posty: 1758
Rejestracja: 24 gru 2003, 23:26
Lokalizacja: Warszawa
Kontaktowanie:

Postautor: Lis » 20 sty 2010, 19:29

Co do sprawności to mam zupełnie inne zdanie, po pierwsze turbosprężarka jej nie zwiększa i najlepszą sprawność mają wolnossące diesle(...)
Masz gdzieś pod ręką źródło tych danych? O ile wiem, jest dokładnie odwrotnie.
Interesują Cię alternatywne paliwa i odnawialne źródła energii? Na pewno zaciekawią Cię też przygotowania na trudne czasy (tzw. nowoczesny survival) :!:

stolec
Doświadczony
Posty: 546
Rejestracja: 02 maja 2008, 21:24
Lokalizacja: Rzeszów

Postautor: stolec » 20 sty 2010, 20:01

nie podam Ci źródła które mówi ani że jest tak jak ja twierdze ani tak jak Ty. Ot sprawa dyskusyjna, niemniej jednak nie ma ona znaczącego wpływu na maksymalną sprawność termodynamiczną, nie piszę tu o spalaniu bo obecnie silniki nie są optymalizowane w kierunku owej sprawności tylko raczej szeroko rozumianej dynamiki i fakt że turbodoładowany 1.5 diesel o mocy powiedzmy 150KM spali mniej niż wolnossący pewnie z 3.0 który tez miałby 150KM. Niemniej jednak naprawdę duże sprawności około 50% są domeną wolnossących i wolnoobrotowych dwusuwowych diesli.

stratos
Doświadczony
Posty: 508
Rejestracja: 22 lis 2009, 19:00
Lokalizacja: Mława

Postautor: stratos » 21 sty 2010, 11:20

. . . o możliwie jak najmiejszej ilości cylidrów na jednostke mocy.

I tu sie zgodze z tym iż najsprawniejszym będzie wolnossacy i najlepiej dwusuwowy dizel
Turbo jest tylko do wyduszenia wiekszej mocy z danej pojemności.

Co do wykresu
Widac tam wyraźnie iż najniższe zużycie paliwa jest przy połowie mocy silnika i 1800 obr
Te obroty, że akurat takie to kwestia budowy i widzimisię konstruktora
Natomiast to że przy połowie mocy osiąga maksymalną sprawność to czysta logika
Wyobraźmy sobie wybuch mieszanki i jej ekspansje z jednoczesną wedrówką tłoka do dołu cylindra
Silnik bedzie najsprawniejszy gdy ilośc gazów w wybuchu podczas suwu pracy rozprezy się do ciesniena jakie panuje za zaworem wydechowym
Gdy zwiekszamy moc silnika okazuje się iż po wykonaniu suwu pracy nadal znajduje się cisnienie w cylindrze ktore po odwarciu zaworu wydechowego ulatuje do otmosfery nie wykonując żadnej pracy
Gdy zmiejszymy moc, okaże się że po wykonaniu cyklu pracy w cylindrze powstało podcisnienie z braku odpowiedniej ilości gazow po wybuchu
Czyli nie został wykożystany potencjał tkwiący w silniku, a wirujące masy jak też tarcie pozostało na bardzo podobnym poziomie jak w przypadku idealnym - więc strata
Chyba jednak nie tak duża jak w przypadku zwiekszenia mocy

Tak czy tak dla użądzen stacjonarnych należało by zamienić w jakis sposób ciepło spalin na energie mechaniczną


Wróć do „Inne ciekawostki”

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 1 gość

cron