turbina w układzie spalinowo-parowy

[Lis]

Jak najbardziej osobny wątek jest uzasadniony, więc wydzieliłem ten post.

Kiedy analizowałem na dyplomie inżynierskim wykorzystanie zgazowarki do zasilania silnika spalinowego i produkcji pary technologicznej, okazało się, że nieco tej pary o ciśnieniu bodaj 6 atm. da się wyprodukować schładzając gaz generatorowy i spaliny.

Ile dokładnie, nie pamiętam. Jest to do sprawdzenia.

[kris]

Czy w takim przypadku łopatki turbiny nie rozlecą się w tempie expresowym?? No i spadek temperatury przed turbiną raczej zmniejszy jej sprawność, więc??
W takim układzie chyba najlepszym rozwiązaniem będzie wymiennik ciepła za turbiną będący generatorem pary dla turbiny parowej pracującej w układzie zamkniętym (czysta woda też ma swoją nie niską cenę).
W efekcie uzyskujemy kocioł parowy ogrzewany spalinami z turbiny gazowej. Układ ciekawy, raczej jednak nie do wykonania w domu ;(.

[Lis]

Jest kilka rodzajów układów gazowo-parowych.

Ten pierwszy z dwoma turbinami to układ kombinowany.
Ten drugi z wtryskiem wody to zupełnie inna historia. Według mojej najlepszej wiedzy taki układ powoduje zwiększenie mocy ale nie powoduje zwiększenia sprawności produkcji energii.

[kris]

Do uzyskania dobrych parametrów turbiny, temperatura raczej powinna być w okolicach 300, a zmieszanie produktów spalania ze związkami chemicznymi znajdującymi się w wodzie z rzeki i parą wodną wygeneruje dość agresywne środowisko i to ono a nie temperatura może wykończyć łopatki turbiny.
Jeśli chodzi zaś o poprawność, jest ona niezbędna jeśli nie chce się przejść na stałe na wikt i opierunek Państwa przy pierwszym najdrobniejszym wypadku (a te się zdarzają).

[Lis]

uwaga do kolegi Lis
powoduje zwiekszenie mocy ale nie sprawnosci?? znaczy co zuzycie paliwa wzrasta???

Tak.

[Lis]

kolego Lis: ale ilosc podanego paliwa bedzie taka sama dodajemy tylko wode

Nie pamiętam dokładnie z czego to wynika, uczono mnie tego kilka lat temu. Pamiętam tyle, że stosuje się takie zasilanie na przykład w okrętach, gdy trzeba na szybko mocno zwiększyć moc silników. Wtedy zużycie paliwa jest większe niż normalne (sprawność jest gorsza), ale to nie ma znaczenia, bo nie korzysta się z tego zbyt często.

[Lis]

dlaczego niby wtrysniecie wody mialo by zwiekszyc zuzycie paliwa....
pytanie czy zysk obletosci wyparowanej wody bedzie wiekszy niz strata objetosci wynikla z ochlodzenia, czyli w tym konkretnym ukladzie.
Jesli ten wymiennik ciepla by tam byl to zeczywiscie roznica byla by dyskusyjna...
ale jesli go niema???!!!

Nie jestem pewien, czy dobrze pamiętam, więc proszę do mojego wywodu podchodzić ostrożnie.

Sprawność turbiny gazowej najmocniej zależy od sprężu (stosunku ciśnień roboczego i atmosferycznego) i różnicy ciśnień (temperatura spalin za komorą spalania przed i za turbiną).
Wtryśnięcie wody spowoduje zmniejszenie się różnicy temperatur a zatem pogorszenie sprawności.

[DJ_KS]

"Pawelnrg" czy kociołek Papina nie jest może w twoim zasięgu? Tak pytam, bo ta zabawka jest nawet nieduża wytwarza dosyć dużo pary a grzać można wszystkim.
Mógłbyś to użyć do skonstruowania maszyny parowej np. z 2-suwa [minusem jest to ze to będzie instalacja stacjonarna] albo współspalać parę wodną w dieslu [da Ci dodatkowy moment obrotu przez to lepsze osiągi - instalacje na allegro podobno po 3000 zł - opłaca się ].
Poczytaj o tym może w wątku o instalacjach parowych.
Jak widać bardziej mnie przekonuje maszyna parowa niż turbina, mimo że we wszystkich elektrowniach stosuje się turbiny [kol. Lis czy tu chodzi o mniejszą awaryjność turbiny pod dużymi obciążeniami? Wujek obliczał z inżynierem, z którym wymieniali takie turbiny w niemieckiej elektrowni, że w trybie pracy na chyba 20 kilową łopatę turbiny przypada 2 tony - ale się kręci

[Lis]

Turbiny parowe mogą się kręcić szybciej i dlatego są lepsze. Mogą więc pracować z prędkością obrotową 3 000 obr./min i dawać dzięki temu prąd o częstotliwości 50 Hz.

Ponoć turbiny wymyślono po to, żeby bogaci przemysłowcy mieli kawę z dobrze spienionym mlekiem. Maszyna parowa nie mogła napędzić szybkoobrotowego miksera do mleka.

[Lis]

iczy jest objetosc i cisnienie temperatura jest tylko po to aby to zwiekszyc objetosc...

Gdyby temperatura nie miała znaczenia, nikt by nie kombinował z nowoczesnymi żaroodpornymi i żarowytrzymałymi materiałami, chłodzeniem łopatek pierwszych stopni turbiny i tak dalej...

Nie mam tu pod ręką żadnej książki ani notatek z uczelni, więc musi Ci wystarczyć Wikipedia.

As with all cyclic heat engines, higher combustion temperature means greater efficiency. The limiting factor is the ability of the steel, nickel, ceramic, or other materials that make up the engine to withstand heat and pressure. Considerable engineering goes into keeping the turbine parts cool.

Teraz obrazek z polskiej wersji tegoż artykułu.

Wykres ten przedstawia zależność sprawności turbiny od sprężu (stosunek ciśnień przed i po sprężarce) dla różnych temperatur maksymalnych w obiegu. Widać jasno, że im wyższa temperatura, tym wyższa sprawość.

[Lis]

Chłodnica to może odpaść, ale odpylacza bym nie wywalał... A nawet zrobił ich kilka, bo pył niesiony przez gaz / spaliny spowoduje Ci piękną erozję łopatek turbiny.