So berechnen Sie den Turbinenwirkungsgrad
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Verwenden Sie bei Großanwendungen Dampfturbinen anstelle von Verbrennungsmotoren, um einen höheren Wirkungsgrad zu erzielen.
Warnung
Alle Dampfturbinenkonstruktionen sollten vor der Implementierung von einem Fachmann überprüft werden.
Turbinen, sowohl Dampf- als auch Gasversionen (Verbrennung), erzeugen große Mengen an Wellenleistung in einem kleinen physischen Paket, insbesondere im Vergleich zu Kolbenmotoren. Dampfturbinen sind aufgrund dessen bei weitem die häufigste Art, Stromerzeuger in Versorgungsunternehmen anzutreiben ihre Zuverlässigkeit und hohe Effizienz, insbesondere im Vergleich zu Verbrennungsverfahren zur Erzeugung von Elektrizität Leistung. Die Berechnung des Turbinenwirkungsgrads ist möglich, wenn bekannt ist, wie viel Leistung die Turbine erzeugt und wie viel Energie sie zur Erzeugung benötigt.
Schritt 1
Definieren Sie die Dampfturbinenberechnung. In diesem Beispiel wird ein 1,2-Megawattstunden-Stromerzeuger in einer Zuckermühle von einer Dampfturbine angetrieben, die 52.462 Pfund erhält pro Stunde überhitzten Dampf bei 450 Pfund pro Quadratzoll absolutem (psia) Druck mit einer Temperatur von 556,28 Grad Fahrenheit. Der Dampf tritt mit 30 psia (ca. 15 psi / Gauge) gesättigt aus der Turbine aus und wird an anderer Stelle in der Anlage verwendet. Wenn der elektrische Generator einen Umwandlungswirkungsgrad von 82 Prozent hat, können Sie den Turbinenwirkungsgrad berechnen.
Schritt 2
Berechnen Sie die tatsächliche Leistung, die der Generator zur Erzeugung der 1,2 Megawattstunden Strom verbraucht: 1,2 Megawattstunden geteilt durch 0,82 (82 Prozent) Generatorwirkungsgrad = 1,4634 Megawattstunden Leistung.
Schritt 3
Wandeln Sie die Leistung der Turbine in Wellenleistung um: 1,4634 Megawattstunden / (0,746 Kilowattstunden / PS x 1.000 Kilowattstunden / Megawattstunden) = 1.962 PS.
Schritt 4
Wandeln Sie die von der Turbine produzierten 1.962 PS in BTU / Stunde um. Das Multiplizieren von 1.962,45 mit 2.545 BTU / Stunde ergibt einen Gesamtverbrauch von 4.993.323 BTU / Stunde für die Turbine.
Schritt 5
Schlagen Sie die Enthalpiewerte des ein- und austretenden Dampfes nach. Der überhitzte Dampf hat eine Enthalpie von 1275,42 BTU / Pfund. Der austretende Dampf hat eine Enthalpie von 1164,1 BTU / Pfund. Der Nettowert der vom Dampf an die Turbine gelieferten Leistung beträgt 111,32 BTU / Pfund Dampf.
Schritt 6
Berechnen Sie die theoretischen Pfund überhitzten Dampf unter den oben genannten Bedingungen, um 4.993.323 BTU / Stunde zu liefern, indem Sie durch die in der Turbine verbrauchten 111,32 BTU / Pfund Nettodampfenthalpie dividieren. Dies entspricht 4.993.323 / 111,32 = 44.855,58 Pfund / Stunde Dampf.
Schritt 7
Berechnen Sie den Wirkungsgrad der Dampfturbine, indem Sie die theoretischen Pfund pro Stunde Dampf durch den tatsächlich verbrauchten Dampf dividieren. Dies ist 44.855,58 Pfund (theoretisch) / 52.462 Pfund tatsächlich = 0,855 oder 85,5 Prozent Betriebseffizienz.