Hoe turbine-efficiëntie te berekenen
Dingen die je nodig hebt
Rekenmachine
Stoomtafels
Tip
Gebruik stoomturbines in plaats van verbrandingsmotoren voor grootschalige toepassingen voor meer efficiëntie.
Waarschuwing
Alle ontwerpen van stoomturbines moeten vóór implementatie door een professional worden gecontroleerd.
Turbines, zowel stoom- als gasversies (interne verbranding), creëren grote hoeveelheden asvermogen in een klein fysiek pakket, vooral in vergelijking met zuigermotoren. Stoomturbines zijn verreweg de meest gebruikelijke manier om elektrische stroomgeneratoren in energiebedrijven aan te drijven hun betrouwbaarheid en hoge efficiëntie, vooral in vergelijking met interne verbrandingsmethoden voor het produceren van elektrisch macht. Het berekenen van het turbine-rendement is mogelijk met kennis van hoeveel vermogen de turbine produceert en hoeveel energie het nodig heeft om het te produceren.
Stap 1
Definieer de berekening van de stoomturbine. In dit voorbeeld wordt een stroomgenerator van 1,2 megawattuur in een suikermolen aangedreven door een stoomturbine die 52.462 pond ontvangt per uur oververhitte stoom bij een absolute druk (psia) van 450 pond per vierkante inch met een temperatuur van 556,28 graden Fahrenheit. De stoom verlaat de turbine verzadigd bij 30 psia (ongeveer 15 psi / gauge) en wordt elders in de fabriek gebruikt. Als de elektrische generator een conversierendement van 82 procent heeft, kunt u het turbine-rendement berekenen.
Stap 2
Bereken het werkelijke vermogen dat door de generator wordt gebruikt om de 1,2 megawattuur elektriciteit te produceren: 1,2 megawattuur gedeeld door 0,82 (82 procent) generatorrendement = 1,4634 megawattuur macht.
Stap 3
Zet het omgerekende pk voor de turbine om: 1.4634 megawattuur / (0.746 kilowattuur / pk X 1.000 kilowattuur / megawattuur) = 1.962 pk.
Stap 4
Zet de 1.962 pk geproduceerd door de turbine om in BTU / uur. Vermenigvuldiging van 1.962,45 met 2.545 BTU / uur resulteert in een totaal van 4.993.323 BTU / uur verbruikt door de turbine.
Stap 5
Zoek de enthalpie-waarden op van de in- en uitstromende stoom. De oververhitte stoom heeft een enthalpie van 1275,42 BTU / pond. De uittredende stoom heeft een enthalpie van 1164,1 BTU / pond. De netto waarde van het vermogen dat door de stoom aan de turbine wordt geleverd, is 111,32 BTU / pond stoom.
Stap 6
Bereken de theoretische pond oververhitte stoom onder de bovenstaande omstandigheden om 4.993.323 BTU / uur te leveren door te delen door de 111,32 BTU / pond netto-enthalpie voor stoom die in de turbine wordt verbruikt. Dit komt neer op 4.993.323 / 111.32 = 44.855,58 pond / uur stoom.
Stap 7
Bereken de efficiëntie van de stoomturbine door de theoretische kilo's per uur stoom te delen door de werkelijk verbruikte stoom. Dit is 44.855,58 pond (theoretisch) / 52.462 pond werkelijk = 0,855 of 85,5 procent bedrijfsrendement.