Come calcolare l'efficienza della turbina
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Utilizzare turbine a vapore anziché motori a combustione interna su applicazioni su larga scala per una maggiore efficienza.
avvertimento
Tutti i progetti di turbine a vapore devono essere controllati da un professionista prima dell'implementazione.
Le turbine, sia a vapore che a gas (combustione interna), generano grandi quantità di potenza dell'albero in un piccolo pacchetto fisico, soprattutto rispetto ai motori a pistoni. Le turbine a vapore sono di gran lunga il modo più comune per guidare i generatori di energia elettrica nelle società di servizi pubblici a causa di la loro affidabilità e alta efficienza, soprattutto rispetto ai metodi di combustione interna di produzione elettrica energia. Il calcolo dell'efficienza della turbina è possibile con la conoscenza di quanta energia produce la turbina e quanta energia ha bisogno per produrla.
Passo 1
Definire il calcolo della turbina a vapore. In questo esempio, un generatore di corrente da 1,2 megawattora in un mulino di zucchero è azionato da una turbina a vapore che riceve 52.462 libbre all'ora di vapore surriscaldato a 450 libbre per pollice quadrato di pressione assoluta (psia) con una temperatura di 556,28 gradi Fahrenheit. Il vapore esce dalla turbina satura di 30 psia (circa 15 psi / manometro) e utilizzata altrove nell'impianto. Se il generatore elettrico ha un'efficienza di conversione dell'82 percento, è possibile calcolare l'efficienza della turbina.
Passo 2
Calcola la potenza effettiva utilizzata dal generatore per produrre 1,2 megawattora di elettricità: 1,2 megawattora diviso per 0,82 (82 percento) efficienza del generatore = 1,4634 megawattora di energia.
Passaggio 3
Convertire la potenza dell'albero per la turbina: 1.4634 megawattora / (0.746 chilowattora / potenza X 1.000 chilowattora / megawattora) = 1.962 cavalli.
Passaggio 4
Converti 1.962 cavalli di potenza prodotti dalla turbina in BTU / ora. Moltiplicando 1.962,45 per 2.545 BTU / ora si ottiene un totale di 4.993.323 BTU / ora consumato dalla turbina.
Passaggio 5
Cerca i valori entalpici del vapore in entrata e in uscita. Il vapore surriscaldato ha un'entalpia di 1275,42 BTU / libbra. Il vapore in uscita ha un'entalpia di 1164,1 BTU / libbra. Il valore netto di energia fornita alla turbina dal vapore è 111,32 BTU / libbra di vapore.
Passaggio 6
Calcola le libbre teoriche di vapore surriscaldato alle condizioni di cui sopra per fornire 4.993.323 BTU / ora dividendo per 111.32 BTU / libbra di entalpia di vapore netto consumata nella turbina. Ciò equivale a 4.993.323 / 111,32 = 44.855,58 libbre / ora di vapore.
Passaggio 7
Calcola l'efficienza della turbina a vapore dividendo i chili teorici all'ora di vapore per il vapore effettivamente consumato. Si tratta di 44.855,58 libbre (teorico) / 52.462 libbre effettive = 0,855 o 85,5 percento di efficienza operativa.