Turbina gazowa na paliwo stałe

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

Postautor: stratos » 27 mar 2010, 08:40

8 atmosfer przed turbiną, lub 0,125 atmosfery za nią da taki sam efekt
Tyle że rowziązania konstrukcyjne będą zupełnie inne (prostsze)

Ponoć spręzarka w turbinie gazowej pobiera 70% mocy wyprodukowanej przez turbine
Załużmy że mamy turbinę gazową o mocy 1kW
Bez zdawania napedu na spręzarke ta sama turbina osiągnie 3kW

Jak widac mamy juz za co nalać do dizelka próżnioróbcy (oczywiście wytłoczony samemu olej rzepakowy)

Rozwiazań z dizlem może byc wiele
Duży wolnossący
A może miejszy uturbiony
Pewne jest tylko to, że z danej jednostki pojemności osiągniemy jakieś 10% jej normalnych parametrów, co w dalszej części przełoży się tylko na plus z racji wydłużonego czasu ekploatacji danej jednostki

Układ taki oprucz ciepła bedzie lubował sie w zimnie
Nalezy maksymalnie schłodzić to co ma trafiać do dizla
Mroźna zima na pewno dożuci sprawności

URE wymaga w przypadku kogeneracji aby układ osiagał 75% ogólnej sprawności
Zastosowanie chłodziarki absorbcyjnej zasilanej ciepłem odpadowym, raz na zawsze zakończyło by problem zagospodarowania ciepła odpadowego, jak też znacząco zwiekszyło by sprawnośc układu

Po głepszych przemysleniach doszłem do wniosku iż obciążanie wału dizla dodatkowym generatorem przy tych parametrów pracy jest raczej bezcelowe

Oczywiście dizelkowi, dla tych którzy mają ochote, można dożucic w kolektor ssący HG bądź biogaz

Coondelboory
Doświadczony
Posty: 473
Rejestracja: 17 mar 2006, 20:16

Postautor: Coondelboory » 27 mar 2010, 14:53

8 atmosfer przed turbiną, lub 0,125 atmosfery za nią da taki sam efekt[...]
Tak słodko raczej nie będzie - diesel ssący z wylotu turbiny z ciśnienia 0,125 ata po sprężeniu będzie miał w garze raptem ze 3 ata. To wydaje się trochę mało na zrobienie temperatury potrzebnej do samozapłonu (chociaż uczciwie przyznaję, że rachunków nie robiłem). I dalej - spaliny na wylocie z tego silnika miałyby cisnienie poniżej atmosferycznego.
Ale sama koncepcja turbiny jako "połykacza ognia" ciekawa...
C.

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

Postautor: stratos » 27 mar 2010, 22:48

Fakt mało te 3 atmosfery
Ale należy pamietać że nie zależnie od cisnienia na wejściu, zawsze w cylindrze gazy zostaną scisnięte (zmiejszą swoją objętość) o stopień sprężąnia silnika - czyli około 18 razy
A to stopień sprężania świadczy o tempraturze jaka pod wpływem niego powstanie

Co do podciśnienia na końcu suwu pracy
Nie wiem jak to policzyc bo wiele parametów trzeba brac na raz po uwage

Doswiadczenie turbino pochodne ( w rozważanym przypadku w zasadzie sprężarko pochodne) którego własnie sie dopusciłem
Zelmer wyssał wakuometr do 0,75 atmosfery
O 25% zmiejszył cisnienie
Czyli 7 odkużaczy połączonych szeregowo powinno obniżyc nam cisnienie do wymaganego poziomu, utrzymując jednoczesnie przepływ strumienia gazu na poziomie zero

Aby strumień gazu miał jakąś wymierną wartośc należało by przyjąć na jeden odkużacz nie więcej jak 10% spadku ciśnienia
Licze
Wyszło 20 odkuzaczy połaczonych szeregowo

Teraz wiatromierz
Rozebrałem długopis i zatkałem okużacz tym kawałkiem długopisu w którym normalnie siedzi wkład
Czyli na dziórce o srednicy 2mm uzyskałem podcisnienie na poziomie 0,8 atmosfery
Do wystajacej z okuzacza rurki długopisu dokleiłem na izolacje wiatromierz który wkazał 2m/s przy srednicy wirnika 25mm
Daje to w przybliżeniu wydajność 2000cm3/s (2 litry)
Czyli 7,2m3 przepompowanego gazu na godzine
(jak sie rozpręży do 0,125 to go bedzie koło 50m3/h)

To chyba trochę mało
Ostatnio zmieniony 27 mar 2010, 23:10 przez stratos, łącznie zmieniany 1 raz.

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

Postautor: stratos » 27 mar 2010, 22:58

Dla dizla pracujacego przy 1500 obrotach i 10l pojemnosci wartośc ta wyniesie 27 000m3/h
(Nie uwzgledniałem sprawnosci napełniania cylindra bo przy takiej żadydze na ssaniu będzie ona bardzo wysoka)

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

Postautor: stratos » 27 mar 2010, 23:32

Przy minus 50 stopniach 1m3 powietrza waży 1,5kg (w cisnieniu atmosferycznym)
Przy 200 stopniach 0,75kg
Wie ktos może ile bedzie ważył przy 600 stopniach ?
To wazne kurcze

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

Postautor: stratos » 28 mar 2010, 19:53

Mam pytanko do kolegi -
"Gdy był mały to znalazłam go w ogródku
I wyglądał jak czterdzieści dziewięć smutków . . . "

W konwencjonalnej elektrowni parowej turbina składa sie z łopatek kierujących i łopatek osadzonych na wale turbiny
Jak często (po ilu godzinach pracy) turbine taką poddaje się remontowi ?
Co najczęściej ulega uszkodzeniu ?
Na jakie ciśnienie średnio przypada jeden stopień turbiny ?
Jakie są parametry pary ?

Coondelboory
Doświadczony
Posty: 473
Rejestracja: 17 mar 2006, 20:16

Postautor: Coondelboory » 29 mar 2010, 17:05

[...]W konwencjonalnej elektrowni parowej turbina składa sie z łopatek kierujących i łopatek osadzonych na wale turbiny
Jak często (po ilu godzinach pracy) turbine taką poddaje się remontowi ?
Co najczęściej ulega uszkodzeniu ?
Na jakie ciśnienie średnio przypada jeden stopień turbiny ?
Jakie są parametry pary ?
Z tego co wiem, to w najczęściej używanych u nas blokach dwusetkach para przed turbiną ma około 13MPa, a w kole regulacyjnym (za zaworami regulacyjnymi, przed pierwszym wieńcem łopatek) do 10MPa, przed częścią średnioprężną do 2,5MPa. Temperatura pary świeżej i wtórnej to 535°C.
Wieńców łopatek jest w części wysokoprężnej 12, w średnioprężnej 11, a w niskoprężnej 4 lub 3 (w zasadzie osiem lub sześć, bo strumień pary rozdziela się na dwa i one płyną w przeciwnych kierunkach). Ciśnienie na wylocie z turbiny zależy od mocy i temperatury wody chłodzącej i wynosi około 4kPa (czyli próżnia na poziomie 96%).
Jak to wygląda w blokach 360MW i 500MW dokładnie nie wiem i nie będę się wymądrzał. Ale na pewno są to bloki podkrytyczne.
Turbiny remontuje się w cyklach kilkuletnich (cztero- a nawet sześcioletnich, od rem. kapitalnego do kapitalnego), w międzyczasie robi się rem. średni. W część przepływową ingeruje się tylko w rem. kapitalnych. Na temat usterek nie mogę teraz wiele powiedzieć, bo to nie moja działka, ale mogą się zdażyć pęknięte albo wręcz złamane łopatki, zasolenie łopatek i kierownic, uszkodzone uszczelnienia, przytarcia bandaży, erozja od kropel wody w części NP.

C.

edit:

Typ turbiny: 18K370 (zmodernizowana trzystasześćdziesiątka)
Producent: Zamech Elbląg
Moc elektryczna: 370 MW,
Jednostkowe zużycie ciepła: 7853 kJ/kWh,
Parametry pary świeżej: 17,65 MPa/535°C,
Parametry pary przegrzanej: 4,02 MPa/535°C,
Ciśnienie w kondensatorze: 0,0068 MPa abs,
http://energetyka.wnp.pl/kotly_i_turbin ... 2_0_0.html


Typ turbiny: K-500-166 (pięćsetka)
Moc elektryczna: 576 MW
Jednostkowe zużycie ciepła: 7769 kJ/kWh
Parametry pary świeżej: 458,3 kg/s / 162,8 bar / 535°C
Parametry pary przegrzanej: 36,5 bar / 535°C
Ciśnienie w kondensatorze: 0,04 bar
Sprawność obiegu cieplnego: 46,3%
http://energetyka.wnp.pl/kotly_i_turbin ... 2_0_0.html

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

Postautor: stratos » 29 mar 2010, 18:48

Dziekuje C.

Tak sie zastanawiam nad podcisnieniem za turbino realizowanym za pomocą rzeczki zapewne
Ciekawi mnie czy za naszą turbiną gazową na paliwo stałe dało by co nieco wykroplic wody
Przy wspominanym, podciśnieniu 0,125 atmosfery, i temperaturze skraplacza nie wyższej niż 10 stopni
?

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

Postautor: stolec » 29 mar 2010, 19:03

Warto zwrócić uwagę że w częsci wysokopręznej, odpowiadajacej za większość pracy, aby rozprężyć parę z 10MPa do 2.5MPa, potrzeba aż 12 stopni, to daje stosunek ciśnień około 1:1.1 na każdym stopniu. Jeśli taka turbina będzie jednostopniowa nie pokona nawet oporu łozysk.

Coondelboory
Doświadczony
Posty: 473
Rejestracja: 17 mar 2006, 20:16

Postautor: Coondelboory » 29 mar 2010, 19:30

Rozprężyć od 10 do 2,5MPa można i na jednym stopniu, ale sprawność mechaniczna będzie żałosna.

C.

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

Postautor: stolec » 29 mar 2010, 19:54

można i to wykonać bez jakiejkowiek turbiny, pisząc "rozprężanie" miałem na myśli przemiane adiabatyczną, a nie dławienie.

Co do tych stopni rozprężania rzędu 1:1.1 do 1:1.2 które występują w turbinach osiowych to wynikają one z tego, że w takiej turbinie mamy przepływ laminarny poddziękowy. Gdy gaz się rozpręża i energia cieplna zmienia się w prędkość (dysza zbieżna) temperatura spada a prędkośc rośnie. Ponieważ prędkość dźwieku w gazie zależy od temperatury (maleje z jej spadkiem), w pewnym momencie gaz osiaga swoją prędkość dźwięku (Ma=1). W gazodynamice nosi to nazwę parametrów krytycznych (nie ma nic wspólnego z punktem krytycznym gazu rzeczywistego - zbieznośc nazwy), gdy gaz przekroczy predkość dźwieku dalsze zwęzanie przekroju nie zwieksza pręskości, tylko zmniejsza przepływ masowy, prędkość pozostaje stała, tzn równa prędkości dźwięku. Aby gaz się dalej rozprężał dysza musi być nie zbieżna lecz rozbieżna, inaczej mówiąc wszystko zostaje obrócone do góry nogami. Dlatego dysza de Lavala stosowana np w rakietach posiada część zbieżną (podkrytyczną), zwężenie krytyczne, oraz rozbieżną część nadkrytyczną (ponaddźwiękową).

Problem w tym aby zachować niewiekie straty przepływu i ogarnąć to konstrukcyjnie, w turbinach osiowych stosuje sie przeplywy z prędkością poddźwiękową. Osiągnięcie prędkości dżwięku przez gaz doskonały, nie zalezy od jego temperatury, ciśnienia, tylko od stosunku ciśnień, względnego spadku ciśnienia tz P_przez/P_po, ta bezwymiarowa wielkość wynosi:

p1/p2=(2/(k+1))^(k/(k-1))

dla pary wodnej przegrzanej posiadajacej wykladnik adiabaty około 1.3 (podobnie jak spaliny), krytyczny spadek cisnienia to około 1:1.8 a więc całkiem mało. Oczywiście da się zmusić turbinę jednostopniową do pracy z prędkościa naddźwiękową, jednak utrzymywanie takich prędkości to ogromne straty, dlatego stosuje sie wiele stopni i laminarny poddzwiekowy przepływ.

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

Postautor: stratos » 31 mar 2010, 07:27

narek podaje czesto banalne przykłady, i przykłady te zawsze siedzą mi później w głowie przez długi czas

Masz racje
Można przecież by tam wsadzić gotowy wentylator promieniowy

Tylko nie wiem skąd wziąść taki który będzie miał 1m słupa wody sprężu (a i tak trzeba by takich założyć 10 sztuk połączonych szeregowo)

Dysze zięjące ogniem na łopatki widze bardziej realnie

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

Postautor: stratos » 01 kwie 2010, 15:22

Jak wygladają koła Curtisa ?

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

Postautor: stratos » 01 kwie 2010, 15:29


Problemem w turbinie na paliwo stałe jest nie sprężarka a turbina. Wirnik takiej turbiny musi być dość specyficzny. Jedną z cech takiego wirnika musi być to aby był zabezpieczony przez pracą wentylatorową tej części łopatek które w danej chwili nie są napędzane gazami wylotowymi z dysz.
A może nie stanowi to wiekszego problemu
W przypadku instalacji podcisnieniowej i 0,125 atmosfery za turbiną praca wetylatorowa bedzie owszem stratą ale chyba niewielką
Gęstosc gazów przy tym cisnieniu bedzie tak niznaczną że chyba można by pominąć straty na turbinie zwiazane z nierealizowaniem nadmuchu na całośc koła turbiny

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

Postautor: Lis » 01 kwie 2010, 19:56

A proszę, panie leniuszku. ;)

Obrazek

Jak widać, dmuchanie dyszą jest niejako z boku, a nie prostopadle do tarczy wirującego wieńca łopatkowego.
R - rotor, wirnik.
S - stator, wieniec kierowniczy.

Tu mamy turbinę dwustopniową a każdy stopień dwuwieńcowy.
Interesują Cię alternatywne paliwa i odnawialne źródła energii? Na pewno zaciekawią Cię też przygotowania na trudne czasy (tzw. nowoczesny survival) :!:


Wróć do „Inne ciekawostki”

Kto jest online

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

cron