Ατμός

[mechatr0n]

Ασχολείται κανένας σε υπολογιστικό-ενεργειακό επίπεδο με εγκαταστάσεις και υπολογισμούς ατμού και ατμοστροβίλων?

 

Πόσο ατμό kg/h και σε τι θερμοκρασία-πίεση χρειάζεται μια μικρή ατμογεννήτρια της αγοράς? Ποιά είναι η μικρότερη ατμογεννήτρια της αγοράς?

Πριν το ψάξω στο ίντερνετ, αν υπάρχει κανένας να βοηθήσει..

[imt]

mechatr0n,

 

Νομιζω οτι καποιο προβλημα εχει το ερωτημα σου, η ατμογεννητρια (''ο ατμοπαραγωγος'') δεν χρειαζεται ατμο, παραγει τον ατμο που χρειαζεται ο ατμοστροβιλος.

 

Ξανακοιταξε το και ενδεχομενως παρακαλω επαναδιατυπωσε.

[mechatr0n]

Έχω περισσευούμενη θερμότητα στους 400 βαθμούς κελσίου και θέλω να παράγω ατμό για ατμογεννήτρια.

 

 

ΥΓ.Όταν λέω ατμογεννήτρια εννοώ ατμοτουρμπίνα που παράγει ηλεκτρικό ρεύμα μέσω ατμοστροβίλου.

[AlexisPap]

Απλά "ατμογεννήτρια" είναι η συσκευή που παράγει τον ατμό (λέβητας, εναλλάκτης κλπ), "ατμοστρόβιλος" ή "ατμοτουρμπίνα" η μηχανή μέσω της οποίας η ενθαλπία του ατμού (μέρος της) μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια άξονα και "γεννήτρια" η μηχανή που μετατρέπει την μηχανική σε ηλεκτρική...

[mechatr0n]

Εγώ ατμογεννήτρια λέω την γεννήτρια ρεύματος που δουλεύει με ατμό..

Όπως ατμομηχανή τρένου, που δουλεύει με ατμό και δημιουργείται κίνηση..

 

Αλλά μην μείνουμε σε αυτό..

[aiche]

Έχω περισσευούμενη θερμότητα στους 400 βαθμούς κελσίου και θέλω να παράγω ατμό για ατμογεννήτρια.

 

 

ΥΓ.Όταν λέω ατμογεννήτρια εννοώ ατμοτουρμπίνα που παράγει ηλεκτρικό ρεύμα μέσω ατμοστροβίλου.

 

 

Μια πρώτη εκτίμηση της παροχής Q του ατμού που εισέρχεται σε ατμοστρόβιλο ισχύος P kW δίνεται από την εξίσωση:

 

Q = P 860 / [ (Δi)is η ]

 

Όπου Q σε kg/h, P σε kW και (Δi)is σε cal/kg

η είναι η ολική απόδοση της εκτόνωσης στον ατμοστρόβιλο που θα την υπολογίσεις από τα τρίγωνα ταχυτήτων.

 

 

Απόσπασμα από μια αγγελία

Μεγάλη Βιομηχανία διαθέτει προς πώληση 1 στροβιλογεννήτρια κενού με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

 

Κατασκευαστής AEG/ABB

Πίεση Λειτουργίας 3.5 bar

Θερμοκρασία Ατμού 250 °C

Πίεση Αντίθλιψης - bar

Ισχύς 2800 ΚVA

 

Δηλαδή αν υποθέσεις η = 0.9 μπορείς να υπολογίσεις την παροχή ατμού της παραπάνω στροβιλογεννήτριας για να δίνει 2800 kVA.

Το (Δi)is το υπολογίζεις από το διάγραμμα του Mollier εφόσον γνωρίζεις την αρχική πίεση και θερμοκρασία του ατμού που εισέρχεται στην στροβιλογεννήτρια.

 

Στην δική σου περίπτωση πρέπει να υπολογίσεις τον θερμικό εναλλάκτη δλδ. πόσο ατμό μπορείς να παράγεις με το ρεύμα των 400°C και σε τι συνθήκες. Έπειτα εφόσον γνωρίζεις την παροχή Q με την ίδια εξίσωση υπολογίζεις την ισχύ της στροβιλογεννήτριας P για να δεις αν είναι και οικονομικά συμφέρουσα η επένδυση (λέβητας + ατμοστρόβιλος + τριφασικός εναλλακτήρας + συμπυκνωτής κενού + αντλία τροφοδοσίας).

 

 

Υ.Γ.

Όταν χρησιμοποιείς στροβιλογεννήτρια κενού η μέγιστη πίεση στον συμπυκνωτή είναι 0.7 ata η οποία είναι και η πίεση ανοίγματος της δικλείδας ασφαλείας.

Αν η πίεση είναι μεγαλύτερη σταματά την λειτουργία της η στροβιλογεννήτρια για λόγους ασφαλείας.

[mechatr0n]

aiche σε ευχαριστώ για την απάντηση.

 

Βασικά να σου πω τι γίνεται. Θέλω να υπολογίσω θεωρητικά την απαιτούμενη επιφάνεια για παραβολικούς συλλέκτες και αυτό που θα ήθελα να ξέρω είναι το πόσο μικρή σχετικά μπορεί να γίνει σε κλίμακα.

Αν δηλαδή κάποιος είχε χωράφι τόσων στρεμμάτων, έβαζε παραβολικά με ατμοστρόβιλο, αν θα μπορούσε να παράγει ρεύμα και πόσο ατμό θα απαιτούνταν.

Ξέρω πως οι μεγάλες εγκαταστάσεις έχουν βαθμός απόδοσης 37,5% για το ρεύμα (καμία σχέση με το 10-12% των PV) και ειδικά αν συνδυαστεί με ηλιακό κλιματισμό και παραγωγή ΖΝΧ, μπορείς να ανεβάσεις τον βαθμό απόδοσης στο 85%.

Αυτό θα ήθελα να υπολογίσω. Ποιός είναι ο μικρότερος ατμοστρόβιλος. Πόσο ατμό πρέπει να του δίνω για να δουλεύει. Και σε τι εύρος μπορώ να παίξω.

Δηλαδή αν έχω ηλιακή ακτινοβολία 1000W/m2 και αν έχω 500W/m2, μπορεί ο ατμοστρόβιλος να δουλεύει στο 50% τις ισχύος του?

Τα χρειάζομαι όλα αυτά για να υπολογίσω το μέγεθος του δοχείου αδρανείας με το αλάτι.

[aiche]

Φίλε mechatr0n,

sorry αλλά νόμιζα ότι ήθελες να ανακτήσεις την θερμότητα από ρεύμα θερμών καυσαερίων. Πιθανόν από αεριοστροβιλική εγκατάσταση ανοιχτού κυκλώματος για να το συνδυάσεις με τον κύκλο Rankine.

Τέλος πάντων! Παραγωγή ατμού με ηλιακούς συλλέκτες ή παραβολικά κάτοπτρα δεν έχω μελετήσει. Όμως για να κάνεις τους υπολογισμούς κατά προσέγγιση θα ξεκινήσεις με την κλασική θεωρία Ατμοηλεκτρικών Εγκαταστάσεων και με τις προδιαγραφές και την ισχύ του ατμοστροβίλου που θα επιλέξεις από την αγορά.

Υποθέτεις ότι χρησιμοποιείς κάποιο συμβατικό καύσιμο οπότε θα υπολογίσεις πόση είναι η ειδική κατανάλωση του καυσίμου για να έχεις την ονομαστική παροχή ατμού του ατμοστροβίλου. Με ρύθμιση της πίεσης του υπέρθερμου ατμού στην είσοδο του ατμοστροβίλου υπάρχει και η δυνατότητα λειτουργίας στο 50% της ονομαστικής ισχύος.

Η θερμική ενέργεια που δίνει το συμβατικό καύσιμο για την θέρμανση του νερού στην πίεση και την θερμοκρασία κορεσμού, την ατμοποίησή του και την παραγωγή του υπέρθερμου ατμού φυσιολογικά πρέπει να είναι ίση με την ηλιακή ενέργεια που απαιτείται και με το Φ/Β σύστημα. Υποθέτω ότι δεν υπάρχουν θερμικές και μηχανικές απώλειες.

 

Φυσικά μπορείς να ξεκινήσεις και αντίστροφα από την διαθέσιμη επιφάνεια των παραβολικών συλλεκτών και να υπολογίσεις την ισχύ του ατμοστροβίλου.

 

 

Παράδειγμα υπολογισμού ατμοστροβίλου

Μια βιομηχανική μονάδα με ατμοστρόβιλο αντίθλιψης 7 bar ισχύος 2152.5 kWe απαιτεί για την λειτουργία της 23632 kg/h ατμού πίεσης 30 bar και θερμοκρασίας 340°C.

* Οπότε ένα μοντέλο της ατμοστροβιλικής μονάδας γεωμετρικά όμοιας υπό κλίμακα 1/100 ισχύoς 21.525 kWe θα απαιτεί 236.32 kg/h ατμού.

 

Παράδειγμα υπολογισμού ατμοπαραγωγού

Ένας λέβητας παράγει υπέρθερμο ατμό 1 kg/s, πίεσης 14kgf/cm2 και θερμοκρασίας 400°C.

Η αρχική θερμοκρασία του νερού τροφοδοσίας είναι 24°C.

Σε βιβλίο Τεχνικής Θερμοδυναμικής βρίσκει ότι απαιτούνται: 778.0 kcal/s (υπολογισμός ενθαλπίας με το διάγραμμα Mollier)

* Άρα αν το ηλιακό παραβολικό σύστημα παρέχει 778 kcal/s στο νερό του κυκλώματος του ατμοστροβίλου θα έχεις 3600 kg/h υπέρθερμο ατμό πίεσης 14kgf/cm2 και θερμοκρασίας 400°C.

Εφόσον 1 kcal/h = 1.163 W για ακτινοβολία 1000 W/m2 απαιτείται επιφάνεια 3257.33 m2.

 

 

 

Εδώ έχει την περιγραφή του project Archimede της ΕNEL για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με παραβολικούς συλλέκτες. Χρησιμοποιεί ένα μίγμα τηγμένων αλάτων KNO3 και NaNO3.