Hur man beräknar turbineffektivitet
Saker du behöver
Kalkylator
Ångbord
Dricks
Använd ångturbiner i stället för förbränningsmotorer i storskaliga applikationer för ökad effektivitet.
Varning
Alla ångturbinkonstruktioner bör kontrolleras av en professionell före implementering.
Turbiner, både ånga- och gasversioner (förbränning), skapar stora mängder axelhästkrafter i ett litet fysiskt paket, särskilt jämfört med kolvmotorer. Ångturbiner är det överlägset vanligaste sättet att driva elkraftgeneratorer i elföretag på grund av deras tillförlitlighet och höga effektivitet, särskilt jämfört med förbränningsmetoder för att producera elektriska kraft. Att beräkna turbineffektivitet är möjligt med kunskap om hur mycket kraft turbinen producerar och hur mycket energi den behöver för att producera den.
Steg 1
Definiera ångturbinberäkningen. I det här exemplet drivs en 1,2-megawattimmars kraftgenerator i en sockerbruk av en ångturbin som får 52 462 pund per timme överhettad ånga vid 450 pund per kvadrat tum absolut (psia) tryck med en temperatur av 556,28 grader Fahrenheit. Ångan lämnar turbinen mättad vid 30 psia (cirka 15 psi / gauge) och används någon annanstans i anläggningen. Om den elektriska generatoren har en konverteringseffektivitet på 82 procent kan du beräkna turbineffektiviteten.
Steg 2
Beräkna den faktiska effekten som generatorn använder för att producera 1,2 megawattimmar el: 1,2 megawattimmar dividerat med 0,82 (82 procent) generatoreffektivitet = 1,4634 megawattimmar kraft.
Steg 3
Konvertera till axel hästkrafter för turbinen: 1.4634 megawatt-timmar / (0.746-kilowatt-timmar / hästkrafter X 1.000 kilowatt-timmar / megawatt-timmar) = 1.962 hästkrafter.
Steg 4
Konvertera de 1.962 hästkrafter som produceras av turbinen till BTU / timme. Att multiplicera 1 962,45 med 2,545 BTU / Hour resulterar i totalt 4 993 323 BTU / timme som konsumeras av turbinen.
Steg 5
Slå upp entalpinvärdena för den in- och utgående ångan. Den överhettade ångan har en entalpi på 1275,42 BTU / pund. Den utgående ångan har en entalpi på 1164,1 BTU / pund. Nettovärdet för kraft som tillförs turbinen av ångan är 111,32 BTU / pund ånga.
Steg 6
Beräkna de teoretiska punden överhettad ånga vid ovanstående förhållanden för att tillföra 4 993 323 BTU / timme genom att dela med 111,32 BTU / pund netto ångentalpi som konsumeras i turbinen. Detta fungerar till 4 993 323 / 111,32 = 44 855,58 pund / timme ånga.
Steg 7
Beräkna ångturbineffektiviteten genom att dela de teoretiska punden per timme ånga med den faktiskt förbrukade ångan. Detta är 44 855,58 pund (teoretiskt) / 52 462 pund faktiskt = 0 855 eller 85,5 procent driftseffektivitet.