Idee aplicație practică Energia cu abur este departe de a fi nouă, utilizarea turbinelor cu abur la scară industrială a făcut de mult timp parte din viața noastră. Aceste unități, instalate la diferite centrale electrice și centrale termice, alimentează 99% din casele noastre cu energie electrică. Cu toate acestea, unii meșteri reușesc să introducă acasă principiul conversiei energiei termice în energie electrică. Pentru aceasta, se folosește o turbină cu abur de casă. dimensiuni minime si putere. Cum să-l asamblați acasă și va fi discutatîn acest articol.

Cum funcționează o turbină cu abur?

În esență, turbinele cu abur sunt o parte integrantă a unui sistem complex conceput pentru a transforma energia combustibilului în electricitate, uneori în căldură.

Pe acest moment această metodă este considerată rentabilă. Din punct de vedere tehnologic, acest lucru se întâmplă după cum urmează:

• combustibilul solid sau lichid este ars într-o instalație de cazane cu abur. Ca urmare, fluidul de lucru (apa) se transformă în abur;
• aburul rezultat este supraîncălzit suplimentar și atinge o temperatură de 435 ºС la o presiune de 3,43 MPa. Acest lucru este necesar pentru a obține eficiența maximă a întregului sistem;
• prin conducte, fluidul de lucru este livrat la turbină, unde este distribuit uniform peste duze folosind unități speciale;
• duzele furnizează abur viu lamelor curbate montate pe un arbore și îl fac să se rotească. Astfel, energia cinetică a vaporilor în expansiune este transformată în mișcare mecanică, acesta este principiul turbinei cu abur;
• arborele generatorului, care este un „motor electric în sens invers”, este rotit de rotorul turbinei, în urma căruia se generează energie electrică;
• aburul evacuat intră în condensator, unde, din contactul cu apa răcită din schimbătorul de căldură, se transformă în stare lichidă și este din nou pompat în cazan pentru încălzire de către o pompă.

Notă.ÎN cel mai bun caz Eficiența turbinei cu abur ajunge la 60%, iar eficiența întregului sistem - nu mai mult de 47%. O parte semnificativă a energiei combustibilului este asociată cu pierderile de căldură și este cheltuită pentru depășirea forței de frecare în timpul rotației arborilor.

Mai jos pe diagrama functionala Principiul de funcționare a unei turbine cu abur împreună cu o centrală de cazane, un generator electric și alte elemente ale sistemului este prezentat:

Pentru a preveni scăderea eficienței muncii, numărul maxim calculat de palete este situat pe arborele rotorului. În același timp, cel mai mic spațiu este prevăzut între ele și carcasa statorului prin intermediul unor garnituri speciale. Cu cuvinte simple astfel încât aburul „nu se învârte în gol” în interiorul carcasei, toate golurile sunt minimizate. Lama este proiectată în așa fel încât expansiunea aburului să continue nu numai la ieșirea duzei, ci și în locașul acesteia. Cum se întâmplă acest lucru este reflectat în diagrama de funcționare a unei turbine cu abur:

Trebuie remarcat faptul că fluidul de lucru, a cărui presiune scade după lovirea lamelor, nu intră imediat în condensator după ciclul de lucru din primul bloc. La urma urmei, are încă o sursă suficientă de energie termică și, prin urmare, aburul este trimis prin conducte către al doilea bloc presiune scăzută, unde acționează din nou asupra arborelui prin intermediul unor lame de design diferit. După cum se arată în figură, un dispozitiv cu turbină cu abur poate include mai multe dintre aceste blocuri:

1 - alimentare cu abur supraîncălzit; 2- spatiu de lucru bloc; 3 – rotor cu palete; 4 - arbore; 5 - evacuarea aburului spre condensator.

Pentru trimitere. Viteza rotorului generatorului poate ajunge la 30.000 rpm, iar puterea turbinei cu abur poate ajunge până la 1.500 MW.

Cum să faci o turbină cu abur acasă?

Multe resurse de internet publică un algoritm conform căruia acasă și folosind un număr mic de instrumente, o mini turbină cu abur este realizată din conserve. În plus față de cutia în sine, veți avea nevoie de sârmă de aluminiu, o bucată mică de tablă pentru a tăia banda și rotorul, precum și elemente de fixare.

În capacul borcanului sunt făcute 2 găuri și lipite într-o singură bucată de tub. Dintr-o bucată de tablă se decupează un rotor de turbină, atașat de o bandă îndoită sub forma literei P. Apoi banda este înșurubată la al doilea orificiu, poziționând rotorul astfel încât paletele să fie opuse tubului. Toate găurile tehnologice făcute în timpul funcționării sunt de asemenea sigilate. Produsul trebuie instalat pe un suport de sârmă, umplut cu apă dintr-o seringă, iar combustibilul uscat este aprins de jos. Un rotor de turbină cu abur improvizat va începe să se rotească dintr-un jet de abur care iese din tub.

Este clar că un astfel de design poate servi doar ca un prototip, o jucărie, deoarece această turbină cu abur nu poate fi folosită în niciun scop. Puterea este prea mică, dar nu se pune problema vreunei eficiențe. Cu excepția cazului în care este posibil să se arate prin exemplul său principiul de funcționare a unui motor termic.

Un mini generator de energie poate fi de fapt realizat dintr-un fierbător de metal vechi. Pentru a face acest lucru, pe lângă fierbătorul în sine, veți avea nevoie de un tub de cupru sau oțel inoxidabil cu pereți subțiri, un răcitor pentru computer și o bucată mică de foaie de aluminiu. Din acesta din urmă se decupează un rotor rotund cu pale, din care se va realiza o turbină cu abur de putere redusă.

Motorul electric este scos din răcitor și instalat pe aceeași axă cu rotorul. Dispozitivul rezultat este montat într-o carcasă rotundă din aluminiu, în dimensiune ar trebui să se potrivească în locul capacului ibricului. Se face o gaură în partea de jos a acestuia din urmă, unde tubul este lipit, iar din el se face o bobină în exterior. După cum puteți vedea, designul turbinei cu abur este foarte aproape de realitate, deoarece bobina joacă rolul unui supraîncălzitor. Cel de-al doilea capăt al tubului, după cum ați putea ghici, este adus la palele rotorului improvizate.

Notă. Cea mai complexă și consumatoare de timp a dispozitivului este doar bobina. Este mai ușor să o faci din tub de cupru decât din oțel inoxidabil, dar nu va dura mult. Din contactul cu un foc deschis, supraîncălzitorul de cupru se va arde rapid, așa că este mai bine să-l faci singur dintr-un tub inoxidabil.

Aplicarea turbinei cu abur

Turnand apa in ibric si punand-o pe gaz pornit, te poti asigura ca atunci cand fierbe energia aburului care iese din tub, este suficient sa apara un EMF la iesirea motorului electric. Pentru a face acest lucru, ar trebui să conectați o lanternă LED la ea. Pe lângă alimentarea becurilor, sunt posibile și alte utilizări pentru turbina cu abur, cum ar fi încărcarea bateriei unui telefon mobil.

În condițiile unui apartament sau unei case private, o astfel de minicentrală poate părea o simplă jucărie. Dar odată plecat într-o drumeție și luând cu tine un fierbător turbo cu generator electric, poți aprecia funcționalitatea acestuia. Poate că în acest proces veți putea găsi un alt scop pentru turbină. Puteți afla mai multe despre fabricarea unui generator de camping dintr-un fierbător de apă urmărind videoclipul:

Concluzie

Din păcate, din punct de vedere structural, motoarele cu abur sunt destul de complexe și este foarte greu să faci acasă o turbină, a cărei putere a ajuns la cel puțin 500 W. Dacă vă străduiți să vă asigurați că schema de funcționare a turbinei este respectată, atunci costul componentelor și timpul petrecut vor fi nejustificate, eficiența unei instalații de casă nu va depăși 20%. Poate că este mai ușor să cumpărați un generator diesel gata făcut.

În ceea ce privește protecția mediului, un generator de energie cu abur este o alternativă la bateriile solare, doar cu un ordin de mărime mai productiv și ceva mai accesibil. Principiul de funcționare al unui astfel de dispozitiv se bazează pe conversia energiei mecanice în energie electrică, doar mecanismul este pus în mișcare prin încălzirea apei până la punctul în care trece în stare de vapori.

Detalii programare

Generator de abur în orașul Detroit

Acest generator este utilizat în zonele în care este posibilă transformarea cantității în exces de abur generat în energie electrică. În special, sistemele de acest fel sunt utilizate pe scară largă în instalațiile de cazane. Împreună cu o turbină și un cazan de încălzire, generatorul este un fel de mini-CHP.

O tehnică de acest fel face posibilă reducerea costului procesului de obținere a energiei electrice, datorită căruia este utilizată ca una dintre componentele principale în centralele electrice.

Cunoscând principiul pe baza căruia funcționează generatorul de abur, puteți încerca să îl implementați pe cont propriu folosind un generator electric și un încălzitor de apă.

Dispozitiv și principiu de funcționare

Având în vedere centrala de cazane, se pot distinge trei noduri principale implicate în lucrare. Acesta este cazanul în sine, o turbină cu abur și un generator electric. Combinația ultimelor două dispozitive se numește unitate de turbină, ceea ce presupune prezența unei conexiuni cinetice între cele două dispozitive. Această definiție include un generator de putere cu turbină cu abur.

Împreună, toate aceste echipamente fac posibilă crearea unui mini-CHP, care va furniza energie electrică obiectelor mari cu scop industrial sau civil.

Principiul de funcționare

Principiul de funcționare a unui astfel de echipament precum un generator electric cu turbină cu abur se reduce la implementarea mai multor etape ale procesului:

1. Echipamentul cazanului încălzește apa la o anumită temperatură, la care trece în stare de vapori.
2. Aburul intră în paletele rotorului turbinei, punându-l astfel în mișcare.
3. Rezultatul acestui proces este conversia energiei potențiale a aburului fierbinte comprimat în energie cinetică și apoi în energie mecanică, când arborele turbinei începe să se miște.
4. Un generator de turbină cu abur generează energie electrică. În același timp, funcția generatorului electric este decisivă în acest circuit, deoarece acest nod este responsabil pentru transformarea energiei mecanice în energie electrică.

În funcție de ce putere trebuie obținută, pot fi utilizate mai multe astfel de unități MTES conectate în paralel între ele.

Există multe beneficii în utilizarea acestei tehnici. În primul rând, este posibil să vindeți excesul de abur produs prin încălzirea echipamentelor cazanului. Și pe lângă aceasta, devine posibilă furnizarea de energie electrică unei instalații mari fără costuri semnificative pentru achiziționarea de combustibili lichizi sau gazoși.

Dar pentru ca o astfel de soluție să fie profitabilă și nu neprofitabilă, trebuie implementată la instalație, a cărei întreținere va necesita suficientă putere de la turbină și generator.

Criterii de alegere

Utilizarea echipamentelor de mari dimensiuni, cum ar fi o turbină sau mini-CHP, este justificată numai dacă este utilizată pentru alimentarea unor instalații mari (cazane etc.).

Un generator care funcționează pe abur poate fi selectat pe baza următoarelor criterii:

• Putere electrică și termică nominală;
• Viteza de rotație a rotoarelor celor două componente principale ale structurii (turbină și generator);
• Tipul de curent, de obicei, un astfel de echipament este proiectat pentru curent trifazat, respectiv, tensiunea de ieșire va fi, de asemenea, trifazată;
• Mărimea presiunii de vapori în stare comprimată și liberă.

Combinația dintre un generator electric și o turbină cu abur poate fi numită și turbogenerator. Dar în acest caz se va presupune că se folosește un generator sincron.

Prezentare generală a modelului

Kaluga Turbine Works produce și furnizează tari diferite echipamente pentru alimentarea cu energie electrică a obiectelor de diferite dimensiuni. În special, turbinele cu abur de producție internă Turbopar. Echipamentele de acest fel sunt oferite în diverse versiuni, gama de putere este de 100-1000 kW. Rotorul generatorului și turbina se rotesc cu aceeași viteză mare - 3000 rpm. Răcirea generatorului - aer. Presiunea aburului nu depășește 0,8 MPa.

turbogenerator TAP 6

Costul echipamentelor de acest fel este destul de mare, precum și întreținerea acestuia. Dacă luăm în considerare o minicentrală termică complet funcțională, atunci vorbim de sume de câteva milioane de ruble.

Cu ajutorul unor echipamente de acest fel este posibilă furnizarea de energie electrică a obiectelor mari, atât în ​​scop industrial, cât și civil. Power Machines oferă turbogeneratoare în diferite modele.

De exemplu, un dispozitiv din seria TA, în special modelul TAP-6-2, este proiectat pentru o putere de 6 MW. Eficiența unei astfel de mașini este de 98%, viteza de rotație este de 3000 rpm.

Fezabilitatea exploatării

Desigur, este posibil să cumpărați un generator de abur cu turbină pentru uz casnic, numai această întreprindere va plăti în zeci de ani, dacă nu în sute, deoarece costul unui astfel de echipament este mare, precum și greutatea și dimensiunile. Prin urmare, în viața de zi cu zi este mai bine să vă descurcați cu un dispozitiv care funcționează cu combustibil lichid și să operați un generator cu turbină cu abur pentru a alimenta instalațiile industriale sau agricole mari cu energie.

Mașini alimentate cu abur

Generatoarele electrice pentru instalațiile de cazane sunt foarte populare astăzi, deoarece, pornind de la anumite valori de putere, acest tip de echipamente prezintă un grad înalt performanţă. Și acasă, dacă doriți, precum și cu anumite cunoștințe și experiență, puteți încerca să faceți un generator electric compact cu abur cu propriile mâini. Numai dacă o turbină cu abur acționează ca o legătură intermediară pentru echipamentele de dimensiuni mari, atunci acasă se folosește un motor pentru a conduce generatorul. Cu toate acestea, în acest caz, va trebui să rezolvați problema conectării centralei.

Sala de turbine a mini-CHP

După cum puteți vedea, sarcina de a crea un generator de abur nu este una ușoară. Iar la ieșire, utilizatorul nu va primi nivelul dorit de eficiență din cauza sarcinilor mici de pe sistem. Prin urmare, după cântărirea tuturor avantajelor și dezavantajelor, este totuși mai bine să utilizați echipamentul în scopul propus.

Și numai dacă există o încredere fermă în succes și experiență în rezolvarea unor astfel de probleme, ar trebui să se procedeze la proiectarea unui generator de abur. Calculele vor fi un ajutor excelent, pe baza căruia utilizatorul va putea decide cu privire la răspunsul la întrebarea dacă un astfel de mecanism se va justifica cu adevărat în muncă.

Astfel, utilizarea generatoarelor de energie cu turbină, precum și a mini-CHP-urilor bazate pe astfel de echipamente, este la mare căutare astăzi. Deservirea instalațiilor mari, în special, furnizarea de energie electrică, are atât avantajele, cât și dezavantajele sale. Având în vedere costul ridicat al unui astfel de echipament, ar trebui mai întâi să calculăm eficiența așteptată a funcționării acestuia.

În viața de zi cu zi, generatorul de abur nu este utilizat din cauza dimensiunilor mari ale echipamentului, precum și a prețului ridicat și a costurilor de întreținere. Producătorii recomandă inițial utilizarea unei astfel de tehnici, începând cu anumite valori de putere. Nu fără motiv, până la urmă, majoritatea dispozitivelor sunt disponibile în versiuni de la 100 kW și mai sus. Doar astfel de modele vor face posibilă observarea eficienței funcționării generatoarelor de energie cu turbine cu abur.

Descriere:

Merită să ne amintim primele motoare cu abur domestice (vezi referința) din epoca noastră de înaltă tehnologie? Fara indoiala. La urma urmei, motoarele cu abur își găsesc acum aplicația în sectorul energetic.

Mini-CHP cu motoare cu abur - o realitate a secolului XXI

I. S. Trokhin, inginer VIESSH al Academiei Agricole din Rusia, lector al Universității Naționale de Cercetare Nucleară a MOPC „MEPhI”

Merită să ne amintim primele motoare cu abur domestice (vezi referința) din epoca noastră de înaltă tehnologie? Fara indoiala. La urma urmei, motoarele cu abur își găsesc acum aplicația în sectorul energetic.

ÎN În ultima vremeîn industrie și locuințe și servicii comunale, se realizează din ce în ce mai mult fezabilitatea producției combinate de energie electrică și termică la minicentrale combinate de căldură și electricitate (mini-CHP) (Fig. 1), situate în imediata apropiere a consumatorului.
Acest lucru se datorează creșterii constante a costului energiei electrice, creșterii cazurilor de vânturi și înghețuri puternice anormale, ceea ce duce la o scădere a fiabilității liniilor electrice (ruperea firelor) de alimentare centralizată.

Poza 1. Un fragment din schema bloc a unui mini-CHP cu abur cu capacitatea de a funcționa în modul de trigenerare

Cazană ca sursă de căldură și energie electrică

Consumatorii care au propriile case de cazane le completează uneori cu grupuri electrogene (unități electrice) cu motoare cu abur (de obicei turbine) și generatoare electrice cu o capacitate de la câteva sute de kilowați până la câțiva megawați. Astfel, casele de cazane reconstruite în mini-CHP-uri devin surse de energie atât termică, cât și electrică (Fig. 1, linia trifazată A-B-C).

În funcție de puterea termică a centralei cazanelor cu abur, este necesar 17–40 kW (1,7–4%) de energie electrică pentru a genera 1 MW (100%) de energie termică. Presiune absolută aburul în cazane, permis de Rostekhnadzor, de obicei nu depășește 0,7–1,0 MPa (în continuare - absolut).

Consumatorii industriali sau pentru schimbătoarele de căldură abur-apă (cazane pentru producerea apei calde) necesită abur cu o presiune mai mică - 0,12–0,6 MPa. Prin urmare, grupurile electrogene cu turbine cu abur sunt conectate în paralel cu dispozitive de reducere sau în locul acestora (Fig. 1). Apoi, în loc de stroflarea inutilă a aburului de către turbine, se vor face lucrări utile pentru a conduce generatoarele electrice. În acest caz, aburul evacuat este trimis la cazan, după care se condensează, iar condensul este pompat înapoi în cazan prin sistemul de curățare.

Astfel, cazanul devine o sursă profitabilă de căldură și electricitate cu un coeficient ridicat utilizare benefică puterea calorică a combustibilului (80–85% și mai mult).

Dacă utilizatorul nu are nevoie un numar mare de căldură, dar numai apă caldă, de exemplu, vara, atunci mini-CHP este echipat și cu absorbție mașini frigorifice funcționând pe aburul folosit în turbină. Astfel de mașini asigură răcirea necesară a apei care intră în sistemul de refrigerare pentru climatizarea sediului consumatorului.

Pentru alimentarea neîntreruptă a consumatorilor pe tot parcursul anului, inclusiv a echipamentelor mini-CHP (pompe, aspiratoare de fum, iluminat, sisteme de automatizare etc.), este necesară funcționarea lui non-stop. Acest lucru este posibil, de exemplu, dacă se generează energie electrică împreună cu generarea de căldură necesară pentru a asigura consumatorilor apă caldă.

Pe amplasamentele cazanelor existente se creează și mini-CHP-uri cu putere termică crescută. De exemplu, cazanele învechite cu o presiune a aburului saturat de 1,4 MPa sunt înlocuite cu cazane cu o presiune a aburului supraîncălzit de 4,0 MPa și o temperatură de 440 °C. Cu aceleași dimensiuni ale cazanelor, puterea electrică a unui astfel de mini-CHP devine mult mai mare.

Cu toate acestea, ar trebui să se acorde atenție tipului de motor cu abur utilizat în mini-CHP moderne 1 . Este o turbină cu abur de putere mică, care are de obicei un design cu o singură treaptă, deoarece funcționează la căderi mici de presiune. Rotorul, ca parte rotativă a turbinei, constă dintr-un butuc, care este montat pe arbore, și un set de lame profilate (inel de lamă). Paletele sunt realizate din aliaje speciale și sunt elemente responsabile și costisitoare ale turbinei. Turbinele cu elice cu abur au si un rotor profilat, doar de tip surub Arhimede.

Încă din vremea motoarelor cu abur, un piston a fost un corp de lucru mai simplu și mai ieftin decât o lamă de turbină.

REFERINŢĂ

Primul motor autohton cu abur, care a împlinit 75 de ani în 2011, a fost destinat unei centrale electrice a unei aeronave și a fost proiectat la Colegiul de Aviație din Moscova pentru a funcționa cu abur supraîncălzit, cu o presiune de 6,1 MPa și o temperatură de 380 °C. A fost fabricat la una dintre fabricile din Moscova și putea dezvolta până la 1800 rpm. Caracteristicile distinctive ale motoarelor cu abur de la motoarele cu abur clasice nu sunt doar calitățile lor de mare viteză, ci și un tip complet diferit de distribuție a aburului. Motoarele sunt proiectate să funcționeze cu o singură expansiune a aburului. Aburul din cazan intră în toți cilindrii în paralel, similar modului în care amestecul combustibil-aer intră în cilindrii unui motor. combustie interna. În motoarele cu abur clasice, aburul trece succesiv prin toți cilindrii, extinzându-se astfel de mai multe ori. Odată cu dezvoltarea tehnologiei cu piston, mecanismele de expansiune unică a aburului au devenit mai avansate decât mecanismele expansiunii sale multiple. Acest lucru a făcut posibilă reducerea inevitabila și inutilă scădere a presiunii aburului în interiorul organelor de distribuție a aburului și, în consecință, obținerea unui motor cu abur cu piston de viteză mai mare la aceeași presiune a aburului la intrarea sa.

Comparație a caracteristicilor grupurilor electrogene cu o turbină cu abur și un motor cu abur

Unele modele de motoare cu abur și motoare din secolul trecut nu au fost atât de imperfecte pe cât se crede. Să ne imaginăm un grup electrogen cu un motor sau un motor cu abur și un generator electric modern. Deoarece motoarele cu abur, de regulă, aveau viteze foarte mici ale arborelui (până la 300 rpm), iar generatoarele electrice moderne funcționează la frecvențe de 1000-3000 rpm, este necesar și un multiplicator pentru o instalație imaginară.

Să comparăm o astfel de instalație cu o turbină cu abur modernă. Să o facem corect: la presiuni și temperaturi proporționale ale aburului la admisia acestor motoare și contrapresiuni proporționale ale aburului la ieșire. Atunci devine clar (Tabelul 1) că consumul specific de abur pe unitatea de energie electrică generată, și, în consecință, randamentul unor instalații de motoare cu abur sau cu abur este destul de proporțional cu consumul specific de abur din instalațiile moderne cu turbine, a cărui putere este chiar de 5 ori mai mare!

tabelul 1 Caracteristici comparative ale grupurilor electrogene

Tip instalatii* Putere instalatii, kW Frecvență rotație, rpm Presiune pereche, MPa abs. tempera- ratura cuplu pe Intrare t 1, °C Specific consum pereche d el, kg/kWh pe Intrare p 1 pe priza p 2 Cu motorul cu abur al unei locomotive cu abur din seria L, anii 1950 1 177 212 1,47 0,2 390-409 10,5 Cu motor cu abur auto NAMI-012, 1954 67 600 2,2 0,2 360 10,3 Cu o turbină cu abur modernă (Yutron LLC) 5 820 3 000 2,35 0,196 390 10,5

*Motorul locomotivei și motorul automobilului sunt conectate la generatoare de putere, respectiv la 1000 rpm (eficiență 97%) și 1500 rpm (eficiență 90%) prin multiplicatori cu o singură treaptă cu randament de 97%, iar turbina este conectată direct la un generator electric cu un randament de 97%.

Odată cu creșterea vitezei de rotație a arborelui unui motor cu abur sau a unui motor, ceteris paribus, are loc o creștere a eficienței datorită reducerii duratei de intrare a aburului în cilindru și, în consecință, scăderii timpului în care aburul intră în contact cu pereții cilindrului, ceea ce duce la o scădere a pierderii de căldură în motor.

La viteze de 750–1500 rpm și puteri de până la cel puțin 1200 kW, motoarele cu abur moderne German Spilling și PM-VS cehă au un consum de abur de 2 1,3–1,5 ori mai mic decât cel al turbinelor cu abur care le depășesc ca putere de peste 5 ori! La aceeași putere ca și turbinele, motoarele cu abur sunt și mai eficiente, deoarece este mai ușor să faci mecanisme mai avansate de distribuție a aburului într-un motor relativ mai mare.

Inovația rusă

Specialiștii ruși au propus o idee: să transforme un motor modern cu combustie internă cu piston (ICE) într-un motor cu abur și să-l adapteze pentru a funcționa într-un mini-CHP. Deoarece costul unui motor cu ardere internă este mai mic decât costul unei turbine cu abur, atunci, sub rezerva unor îmbunătățiri minore ale designului, vom obține un motor de antrenare mai ieftin: un motor cu abur bazat pe un motor serial cu ardere internă.

Specialiștii grupului științific comun 3 „Promteploenergetika”, condus de V.S. Dubinin, cercetător senior la Departamentul de proiectare a motoarelor de aeronave al Institutului de Aviație din Moscova, dezvoltă motoare cu piston cu abur (SPR) - motoare cu abur moderne cu o singură presiune. Aceasta din urmă înseamnă că atunci când motorul este pornit, aburul care intră în cilindru exercită presiune asupra pistonului doar dintr-o parte, ca și în cazul motorului original cu ardere internă.

În motorul de bază cu ardere internă, de fapt, doar mecanismul de alimentare cu combustibil la o supapă gaz-dinamică sau la unitatea cu robinet pentru alimentarea și eliberarea aburului (know-how) este supus modificării. PPD poate funcționa într-o gamă largă de presiuni ale aburului viu - de la 0,5 la 4,0 MPa la temperaturi de până la 440 °C. În funcție de frecvența de rotație a arborelui cotit, PPD poate dezvolta până la 3000 rpm!

PPD are un sistem de lubrifiere cu circulație cu carter „uscat”, ca în motoarele cu ardere internă ale locomotivelor diesel și centralelor diesel. Cu un astfel de sistem, uleiul, în general, nu rămâne în cavitățile interne ale motorului, ci este pompat prin ele sub presiune, curățat și apoi reintrat în motor.

În RPM conectat la generatorul electric, aburul este furnizat de la cazan, iar evacuarea este efectuată către schimbătorul de căldură abur-apă (Fig. 2, simboluri albastre). Controlul PPD este asigurat de semnale de la sistemul de control automat. Pe lângă unul sau mai multe PPD-uri și generatoare electrice, unitatea include: un bloc de excitare, control și protecție a BVUZ al unui generator electric, care, la rândul său, constă din blocuri de excitare și control ale BVU, automate de protecție ale BZA, sistem de control al BSU.

Pe fig. 2 prezintă o variantă a unității electrice cu un generator electric asincron, prin urmare, pentru funcționarea sa, unitatea de excitare BV este echipată cu condensatoare. Aparatul de comutare conectează electric grupul electrogen cu consumatorii de energie electrică. Linia punctată (Fig. 2) arată conexiunile electrice de la alte generatoare în cazul unei unități multimotor.

Un motor cu abur, spre deosebire de o turbină, poate oferi întotdeauna acționare directă unui generator electric. Turbina necesită de obicei o cutie de viteze pentru aceasta, deoarece trebuie să funcționeze la viteze mari pentru a asigura un flux de abur acceptabil.

Turbina cu abur necesită și un sistem de răcire, ceea ce înseamnă un consum suplimentar de apă și pierderi de energie. Este suficient să izolați PPD, dar nu este necesar să îl răciți, deoarece temperatura în cilindrii săi este de 5-6 ori mai mică decât cea a motorului cu ardere internă originală.

Resursă până la revizuire turbinele cu abur (30.000–50.000 de ore) este determinată în principal de resursa de palete din aliaje scumpe, iar pentru motoarele cu abur (mai mult de 50.000 de ore, conform) - o resursă mult mai mare de unități mai ieftine ale grupului de biele și piston.

Motoarele cu abur, precum motoarele cu abur cu piston, sunt foarte fiabile. Și resursa înainte de revizuirea RPM poate fi mai mare decât cea a ICE inițială (30.000–100.000 h), deoarece aburul la funcţionarea motorului, spre deosebire de un amestec combustibil, nu explodează, ci se dilată și apasă lin pe piston.

Întreținerea turbinei necesită personal înalt calificat. Motoarele cu abur, fiind asemănătoare ca tip cu motoarele cu ardere internă, pot fi întreținute de specialiști mai puțin calificați, iar repararea lor se poate face chiar la fața locului.

Aplicație de alimentare neîntreruptibilă

Pentru a genera curent cu o frecvență, în conformitate cu cerințele 4 GOST 13109–97 pentru rețeaua electrică (în modul normal - 50 ± 0,2 Hz), unitatea electrică a turbinei cu abur PTEA (Fig. 2, simboluri roșii) trebuie să funcționeze cu o sursă sursă de alimentare neîntreruptibilă UPS sau în paralel cu rețeaua de alimentare centralizată.

Un grup electrogen cu turbină cu abur generează energie electrică cu o stabilizare relativ grosieră a frecvenței tensiunii alternative. Cu ajutorul redresorului de tensiune ABH se obține o tensiune constantă. Apoi, unitatea de inversare AVI, echipată cu un oscilator principal de frecvență foarte stabil, asigură conversia tensiunii continue în tensiune alternativă cu precizie de stabilizare a frecvenței înalte.

bloc baterii AB este utilizat pentru alimentarea de rezervă pe termen scurt a AVI în cazul defecțiunii unității turboelectrice sau pentru perioada de pornire de urgență a rezervei.

Autostabilizare a vitezei arborelui motor

Toate motoarele cu piston, inclusiv motoarele cu abur, au proprietatea de auto-stabilizare a vitezei arborelui, ceea ce nu se poate spune despre turbine. Această descoperire a lui VS Dubinin este revoluționară 5 . Implementarea sa face posibilă menținerea vitezei arborelui motor cu o asemenea acuratețe încât generatorul electric acționat este capabil să genereze electricitate la o frecvență de 50±0,2 Hz, conform cerințelor standardelor de calitate a energiei. Pentru comparație, centralele pe motorină pot genera energie electrică cu o precizie mai mare de întreținere a frecvenței (în regim de funcționare constantă - 50 ± 0,5 Hz).

Auto-stabilizarea se realizează fără organizarea feedback-ului în timpul furnizării în impulsuri sau generării fluidului de lucru (abur) la intervale regulate. Un astfel de proces, de fapt, este similar cu funcționarea mecanismului de evacuare și a pendulului într-un ceas mecanic. În cazul nostru, acesta este un PPD cu o sursă de abur și un generator principal de impulsuri de alimentare cu abur.

Punctul de vedere cu privire la avantajele motoarelor cu piston cu abur față de turbinele pentru mini-CHP este împărtășit și de experții străini. Așadar, în 2005, la Consiliul American pentru o Economie Energetică Eficientă, Michael Muller de la Centrul pentru Sisteme Energetice Avansate de la Universitatea Rutgers din SUA a remarcat în raportul său „The Return of the Steam Engine” că motoarele cu abur cu piston de dimensiuni mici, spre deosebire de turbine, funcționează fiabil și economic chiar și cu abur umed și la viteze moderate.

Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că marea majoritate a motoarelor cu abur sunt încă oarecum inferioare turbinelor în ceea ce privește masa și caracteristicile generale. Cu toate acestea, după cum mulți ani de experiență în exploatare arată, în special, Motoarele de scurgere, acești indicatori nu sunt esențiali, pe fundalul unui număr de avantaje incontestabile ale motoarelor cu piston.

Reechiparea cazanelor de încălzire a apei în mini-CHP-uri cu abur

Dar ce să faci cu cazanele de apă caldă? Cum pot fi transformate în mini-CHP-uri cu abur? Este recomandabil să se echipeze astfel de cazane cu cazane suplimentare cu abur cu transferul părții de bază a încărcăturii termice către ele sau să le înlocuiască complet cu cazane de apă caldă. Cazanele cu abur sunt mai scumpe decât cazanele cu apă caldă, dar costurile lor de operare sunt mai mici și pot funcționa în mod fiabil cu o resursă mai lungă.

Probleme de mediu ale operațiunii mini-CHP

Indicatori de mediu ai arderii combustibilului în modern cazane cu abur destul de bun. Implementarea tehnologiei casnice cunoscute de ardere a combustibililor solizi (cărbune, deșeuri de preparare a cărbunelui, nămol, lemn și deșeuri vegetale etc.) in pat fluidizat circulant la temperatura ridicata (brevet model de utilitate RU 15772) face posibila asigurarea functionarii cazanului cu emisii foarte reduse in atmosfera. Performanța de mediu a cazanelor cu astfel de cuptoare îndeplinește cele mai stricte cerințe ale Rostekhnadzor.

În concluzie, trebuie remarcat faptul că unitățile de generare a energiei cu motoare cu abur sunt cele mai potrivite pentru centralele solare ecologice (Tabelul 2), inclusiv mini-CHP-urile, în care pentru producerea aburului se folosesc cazane cu colectoare solare mai degrabă decât cuptoare. Se dovedește o centrală electrică cu adevărat prietenoasă cu mediul care funcționează la soare, apă și abur!

Deci, putem trage următoarele concluzii:

• Mini-CHP-urile cu motoare cu abur sunt mai eficiente din punct de vedere energetic decât cele cu turbine cu abur. Pentru aceștia, consumul specific de abur în unitățile electrice pentru generarea de energie electrică este de 1,3–1,5 ori mai mic decât în ​​mini-CHP-urile cu turbine cu abur, în special la capacități electrice de până la 1200 kW.
• resursa înainte de revizia motoarelor moderne cu abur pentru mini-CHP este cel puțin nu mai mică decât cea a turbinelor cu abur de tip cu pale și șurub.

Literatură

1. Burnosenko A. Yu. Mini-CHP cu turbine cu abur pentru a îmbunătăți eficiența cazanelor industriale de încălzire. 2009. Nr. 1.
2. Cogenerare micro și la scară mică din biomasă (până la 300 kWe). OPET RES-e NNE5/37/2002 // OPET Finlanda: http://web.archive.org/web/20070208002554/
   http://akseli.tekes.fi/opencms/opencms/OhjelmaPortaali/ohjelmat/DENSY/en/Documenttiarkisto/Viestinta_ja_aktivointi/Julkaisut/OPET-RES/TechnologyPaper2_chp_70404.pdf.
3. Dubinin V. S. Asigurarea independenței furnizării de energie electrică și termică în Rusia față de rețelele electrice bazate pe tehnologii alternative: monografie. M., 2009.
4. Shkarupa S. O. Utilizarea transformării punctului pentru descrierea analitică a procesului tranzitoriu în motor termic acţiune discretă // Dinamica sistemelor complexe. 2010. Nr. 2.
5. Muller M.R. Revenirea motorului cu abur // Studiu de vară ACEEE privind eficiența energetică în industrie. New York (SUA). 19–22 iulie 2005. http://quasiturbine.promci.qc.ca/Press/SteamMuller050721.pdf.

1 Din punct de vedere istoric, termenul „motor cu abur” a fost folosit pentru a acoperi toate modelele de motoare alimentate cu abur. În literatura de specialitate, uneori motorul cu abur și motorul cu abur sunt identificate în mod eronat. Un motor cu abur este un motor cu abur alternativ.

3 Grupul include specialiști de la Institutul de Aviație din Moscova, Institutul All-Rusian pentru Electrificarea Agriculturii, Institutul de Inginerie Energetică din Moscova, Institutul de Securitate Energetică și Economie de Energie din Moscova și Colegiul Regal de Inginerie și Tehnologie Spațială.

4 Din 2013, GOST R 54149-2010 va fi introdus în locul GOST 13109-97.

5 Rețineți că V.S. Dubinin a dezvoltat în anii 1980 teoria auto-stabilizării doar pentru un motor cu piston cu un singur cilindru și a confirmat-o experimental. Și în 2009, un tânăr inginer, S. O. Shkarupa, a aplicat această teorie în cazul motoarelor cu piston multicilindri, cu care trebuie să se ocupe în practică.

Un generator de abur este un echipament specializat conceput pentru a transforma un lichid, cel mai adesea apă, în abur. Lichidul se încălzește la arderea oricărui combustibil: lemn, cărbune, petrol sau gaz natural.

Trecerea unui lichid la starea gazoasă creează presiune și apoi expansiune, care poate fi direcționată și utilizată ca sursă de energie.

Pistoanele cu abur au fost esențiale în dezvoltarea fabricilor, locomotivelor de cale ferată, navelor cu aburi și a multor alte piese de echipamente mecanice.

Una dintre cele mai aplicații timpurii generatorul industrial de abur în tehnologie era o locomotivă cu abur. Combustibilul, sub formă de lemn de foc sau cărbune, era introdus în cuptor. Căldura rezultată era canalizată printr-un sistem de țevi care încălzeau apa, care era stocată într-un rezervor special.

Odată ce temperatura a atins punctul de fierbere, energia creată din abur a condus apoi pistoanele care învârteau roțile locomotivei cu abur. Funcția principală a puterii aburului era deplasarea trenului, dar a fost folosită activ și în frâne și fluiere.

În comparație cu cazanele de abur, generatoarele de abur conțin mai puțin oțel în construcție și folosesc o singură bobină de abur în loc de multe furtunuri mici. O pompă specializată de alimentare cu apă este utilizată pentru a pompa continuu apa prin furtun.

Generatorul de abur folosește în proiectarea sa o sursă de apă forțată unică pentru a transforma apa care intră în abur la un moment dat, folosind o bobină de încălzire.

Pe măsură ce apa trece prin serpentină, căldura este transferată de la gazele care arde și face ca apa să se transforme în abur. Designul generatorului nu folosește un colector de abur, unde există spațiu liber între abur și apă în interior, prin urmare, pentru a obține o calitate a aburului de 99,5%, este necesar să folosiți un separator de umiditate / abur.

Deoarece generatoarele nu folosesc un rezervor de presiune mare în designul lor, cum ar fi tuburile de flacără, acestea sunt adesea foarte mici și ușor de pornit, făcându-le ideale pentru situațiile în care trebuie să obțineți o cantitate mică de abur într-un timp scurt.

Cu toate acestea, acest lucru are un cost pentru generarea de energie, deoarece generatoarele nu sunt foarte eficiente și, prin urmare, nu sunt întotdeauna capabile să producă suficient abur în diferite situații.

Avantaje

Conform designului și principiului lor de funcționare, generatoarele de abur sunt destul de asemănătoare cu alte sisteme de cazane cu abur, rămânând în același timp fundamental diferite de acestea.

Aceste diferențe, la prima vedere, nesemnificative modifică întreaga funcționare a sistemului, care, de regulă, este mai puțin puternic decât cea a cazanelor, dar are o serie de avantaje.

De exemplu, generatoarele de abur au un design mai simplu, ceea ce le permite să pornească mult mai rapid și să fie mai ușor de operat decât un cazan industrial la scară largă. De asemenea, au dimensiuni mai mici, ceea ce le face mai versatile, adesea văzute ca cazane auxiliare atunci când se lucrează în spații înguste.

Următorul motiv pentru care sunt adesea folosite ca cazane auxiliare este că sunt destul de ușor și rapid de pornit.

Datorită designului lor compact, a unei singure bobine și a capacității de apă relativ mai reduse, aceste mașini pot fi pornite și funcționate la capacitate maximă în mai multe timp scurt, în comparație cu cazanele la scară mare, făcându-le utile în situații de urgență.

Este ca și cum ai compara o bicicletă de curse cu un tanc militar - primul accelerează mai repede și aleargă mai repede, dar nu este foarte puternic, în timp ce cel din urmă durează mult să pornească, dar este în cele din urmă o mașină mai puternică. Și deși în general costă mult mai puțin decât cazanele la scară largă, ele pot fi mai de dorit pentru locuri de muncă care nu necesită astfel de niveluri înalte pereche.

Acolo unde este cazul

Când te gândești la puterea cu abur, s-ar putea să te gândești la mașini cu abur sau la locomotive cu abur. Cu toate acestea, generatoarele industriale de abur au multe aplicații:

• Distilare
• Sterilizarea
• Incalzi pompa de caldura
• încălzire indirectă
• Încălzire, ventilație și aer condiționat

Un generator electric poate converti aproximativ 97% din energia electrică din abur. Control automat securitate - un regulator de nivel al lichidului, de exemplu - menține nivelul necesar al apei și oprește generatorul dacă nivelul apei scade sub normal.

Generatoarele de abur cu această funcționalitate pot funcționa continuu fără supraîncălzire.

Generatoarele de abur din oțel inoxidabil sunt cele mai bune opțiuni dacă este necesar, este suficient abur curat. Oțelul inoxidabil reduce șansa de contaminare cu abur.

Generator de abur diesel

Acestea urmează un concept de transfer de căldură similar cu cel al cazanelor serpentine, dar pot produce presiuni și mai mari în funcție de capacitate. Sunt utilizate în principal în centralele electrice.

Presiunea lor de abur poate fi egală, iar la unele motoare cu abur depășește presiunea maximă a apei de 221 bar. Temperatura aburului la aceste mașini de înaltă presiune poate ajunge la 500 de grade Celsius.

Generator de abur cu recuperare de caldura

Un generator de abur cu recuperare de căldură sau un schimbător de căldură colectează nori de abur sub presiune ridicată și utilizează acest abur după epuizare printr-un lanț de schimbătoare de căldură pentru a alimenta alte motoare cu abur mai puțin puternice.

Acest abur recuperat poate fi folosit chiar și pe aceste generatoare de presiune joasă pentru încălzire. întreprinderile industriale sau case.

Generatoare de abur pentru centrale nucleare

Există două tipuri principale de generatoare nucleare de abur: (BWR), reactoare cu apă caldă și (PWR), reactoare cu apă sub presiune. Apa din BWR se transformă în abur în interiorul reactorului nuclear și merge la o turbină din afara rezervorului.

Apa PWR este sub presiune peste 100 bari și nu au loc procese de fierbere a apei în interiorul reactorului.

Generatoare cu energie solară cu abur

Generatoarele solare de abur sunt cele mai multe mod curat primind abur. Apa curge prin conductele din interiorul panoului solar.

Soarele încălzește apa, iar apoi apa trece printr-o turbină cu abur, creând electricitate. Acest tip de generator de abur nu produce deșeuri și nu poluează mediul.

Principiul de funcționare

Schimb de caldura

Generatoarele de abur sunt folosite pentru a capta și utiliza energia eliberată sub formă de căldură într-o mare varietate de procese și pentru a o transforma într-o formă mai utilă, cum ar fi energia mecanică și electrică.

Căldura rezultată este utilizată pentru a genera electricitate sau procesată ca produs secundar al unui alt proces industrial.

Sursa imediată de căldură este de obicei contaminată, cum ar fi combustibilul radioactiv centrală nucleară, deci primul pas în generarea energiei cu abur este transferul acestei călduri către apă curată folosind un schimbător de căldură.

Aceasta se realizează prin ridicarea temperaturii combustibilului, precum benzina etc., care circulă în circuit închis, cu o sursă de căldură. Combustibilul, la rândul său, încălzește rezervorul de apă fără a-l polua.

Generare de abur

Combustibilul fierbinte este circulat prin baia de apă pentru a produce abur. Există mai multe diferite scheme geometrice dar principiul rămâne același.

Lichidul încălzit este evacuat prin mai multe tuburi mici pentru a crește contactul de suprafață cu apa și pentru a asigura accelerarea transferului de căldură și a producerii de abur.

Aburul produs în centralele nucleare moderne și pe cărbune este adesea în condiții supercritice sau deasupra punctului critic de pe diagrama de fază a apei (374 grade Celsius și 22 MPa).

Transformarea căldurii în electricitate

Aburul supercritic este supraîncărcat cu energie. Energia aburului este transformată în energie mecanică prin trecerea acesteia printr-o turbină cu abur. Presiune ridicata aburul apasă pe numeroasele pale înclinate ale turbinei și le face să se rotească.

Această energie mecanică este convertită în energie electrică prin utilizarea energiei de rotație a unei turbine cu abur pentru a alimenta un generator electric. Turbina prezentată în imagine poate genera până la 65 de megawați de energie electrică.

Concluzie

Căldura este o sursă de energie care transformă apa în abur. Sursa de combustibil pentru a furniza căldura necesară poate fi utilizată sub diferite forme. Din lemn, cărbune, petrol, gaz natural, deșeurile menajere sau biomasa, reactoarele nucleare sau energia solară pot obține suficientă căldură.

Fiecare tip de combustibil este o sursă de căldură pentru încălzirea apei. Doar că fiecare dintre ei o face în felul său. Unele sunt prietenoase cu mediul, în timp ce altele au un impact destul de puternic asupra mediului.

Un generator de energie cu abur este ceva asemănător cu baterie solară, Dar are performanțe mult mai bune ca să nu mai vorbim de disponibilitatea unor astfel de dispozitive. Însăși funcționarea acestor unități este aceea de a transforma forța mecanică în forță electrică, prin încălzirea apei până când aceasta se transformă în abur. Această forță este cea care pune în mișcare mecanismul dorit.

Este logic să folosiți astfel de unități în acele ramuri ale industriei moderne sau ale sferei casnice, unde există o cantitate suficient de mare de vaporizare, care poate fi folosită ca convertor în energie electrică. Este vorba despre generatoare de tip abur care sunt utilizate pe scară largă în centralele de cazane, unde formează un fel de centrală termică împreună cu un cazan și o turbină.

Astfel de unități pot economisi semnificativ în funcționarea lor, precum și pot reduce costurile de obținere a energiei electrice. De aceea, centralele cu abur sunt adesea considerate una dintre principalele unități de lucru ale multor centrale electrice.

În plus, dacă studiezi principiul de funcționare, precum și caracteristicile de proiectare ale unor astfel de generatoare de abur, poți încerca să le implementezi singur, folosind anumite mijloace. Cu toate acestea, această posibilitate va fi discutată puțin mai târziu.

Dispozitiv și principiu de funcționare

Conform caracteristicilor lor de proiectare, centralele de cazane au o structură destul de similară. Acestea includ mai multe noduri de lucru, care sunt considerate a fi decisive - direct în sine și turbina. Ultimele două componente formează o conexiune cinetică între ele, iar una dintre varietățile unor astfel de sisteme este un generator electric cu turbină de tip abur.

Dacă priviți mai global, atunci astfel de instalații sunt cu drepturi depline centrale termice, deși la o scară mai mică. Datorită muncii lor, ei sunt capabili să furnizeze energie electrică nu numai instalațiilor civile, ci și sectoarelor industriale mari.

Aceleași generatoare electrice de abur se rezumă la următoarele puncte principale:

• Echipamente speciale încălzește apa la valori optime, la care se evaporă, formând abur.
• Aburul rezultat intră mai departe, pe paletele rotorului turbinei cu abur, ceea ce pune în mișcare rotorul însuși.
• Ca rezultat, obținem mai întâi energia cinetică convertită din energia rezultată a aburului comprimat. Apoi energia cinetică este transformată în energie mecanică, ceea ce duce la pornirea arborelui turbinei.

Generatorul electric inclus în proiectarea unor astfel de centrale cu abur este decisiv. Acest lucru se datorează faptului că generatoarele sunt cele care convertesc energia mecanică în energie electrică.

Aceasta este o descriere a unei instalații de tip abur. Dacă este necesară mai multă energie, atunci se utilizează o combinație de mai multe instalații combinate împreună.

O astfel de decizie ar trebui luată strict individual, în funcție de tipurile de obiect, precum și de parametrii puterii energetice necesare. Numai cu o astfel de abordare competentă se poate evita pierderea în această chestiune.

Criterii de alegere

În acest moment, există o selecție destul de largă de tot felul de generatoare electrice care funcționează pe abur, așa că trebuie să fii foarte atent când alegi.

Pentru ca această alegere să fie atentă și echilibrată, acordați atenție următorilor indicatori:

• Putere centrală de abur (termică și electrică).
• De asemenea, este necesar să se acorde atenție vitezei cu care se rotesc rotoarele generatorului și turbinei.
• Tipul de curent folosit - aici vorbim despre o instalație de tip monofazat sau trifazat. În cele mai multe cazuri, se utilizează un sistem trifazat.
• Indicatori de presiune a aburului nu numai sub formă comprimată, ci și în stare liberă.

O atenție deosebită la aceste criterii va simplifica foarte mult alegerea, ajutând astfel consumatorul să obțină unitatea de care are nevoie. Pentru a fi mai clar, luați în considerare câteva modele de generatoare de abur care sunt la cea mai mare căutare.

Prezentare generală a modelului

În țara noastră, există mai multe întreprinderi angajate în producția de generatoare de abur. În special, vorbim despre turbogeneratoare ale Uzinei de Turbine Kaluga și OJSC Roselectromash. Luați în considerare mai multe modele produse la ambele întreprinderi.

Este o turbină cu abur utilizată în diverse scheme cu utilizarea energiei termice, precum și a deșeurilor industriale. Printre potențialii cumpărători ai acestor produse se numără marile întreprinderi industriale și centralele electrice.

Specificații:

• indicatoare de putere nominală - de la 12.000 kW la 80.000 kW;
• indicator de presiune a aburului - de la 3 la 12,8 MPa;
• indicatori de temperatură a aburului - de la 420 la 550 0 C;
• presiunea de producție - de la 0,5 la 1,75 MPa;
• presiunea de încălzire - de la 0,07 la 0,25 MPa.

P-6-3,4/1,0- Aceasta este o turbină de tip abur cu extracție industrială a aburului.

Specificații:

• indicatori de putere nominală - de la 4000 kW la 55000 kW;
• indicator de presiune a aburului - de la 1,1 la 8,8 MPa;
• indicatori de temperatură a aburului - de la 260 la 445 0 C;
• presiunea de producție - de la 0,4 la 1,3 MPa.

PR-13/15,8-3,4/1,5/0,6 utilizat în multe centrale termice, precum și în întreprinderi tip industrial, unde este nevoie de furnizarea de abur a unui indicator dat.

Specificații:

• indicatori de putere nominală - de la 2500 kW la 35000 kW;
• indicator de presiune a aburului - de la 1,2 la 9,3 MPa;
• indicatori de temperatură a aburului - de la 290 la 540 0 C;
• presiunea de producție - de la 0,4 la 1,75 MPa;
• presiunea din spatele turbinei - de la 0,07 la 0,9 kPa.

K-66-8,8 se referă la tipurile de turbine cu abur cu condensare.

Specificații:

• indicatoare de putere nominală - de la 6000 kW la 70000 kW;
• indicator de presiune a aburului - de la 1,57 la 12,8 MPa;
• indicatori de temperatură a aburului - de la 320 la 500 0 C;
• presiunea din spatele turbinei - de la 4 la 10,6 kPa.

K-37-3.4- Aceasta este o turbină cu abur de tip condensare cu un condensator cu aer.

Specificații:

• indicatoare de putere nominală - de la 37000 kW la 37300 kW;
• indicator de presiune a aburului - de la 2,9 la 3,7 MPa;
• indicatori de temperatură a aburului - de la 390 la 445 0 C;
• presiunea din spatele turbinei - 15 kPa.

Aceste produse sunt fabricate la Uzina de Turbine Kaluga. Acum luați în considerare modelele de la JSC "Roselectromash". Iată deja turbogeneratoare cu drepturi depline care folosesc turbine de tip abur și gaz.

Indiferent de marca modelului, pachetul de vânzare include următoarele accesorii:

• generator;
• sistem de excitație;
• organe hardware de automatizare, semnalizare si control;
• piese de schimb;
• instrument special pentru instalare și materiale aferente;
• diverse instrucțiuni de utilizare.

Vă prezentăm atenției noastre turbogeneratoarele din seria TVF. Nu are sens să le descriem în detaliu, așa că să ne uităm la datele lor tehnice.

Specificații TVF-63-2:

• indicator de putere - 63000 kW;
• nivel de tensiune - 6300 V;
• curent stator - 7217 A;
• Eficiență ca procent - 98%;
• greutate totală - 107900 kg.

Specificații TVF-63-3600:

• indicator de putere - 50000 kW;
• nivel de tensiune - 11000 V;
• curent stator - 3280 A;
• frecvența de rotație - 3600 rpm;
• Eficiență ca procent - 98,3%;
• greutate totală - 107950 kg.

Specificații TVF-110-2E:

• nivel de tensiune - 10500 V;
• curent stator - 7560 A;
• frecvența de rotație - 3000 rpm;
• Eficiență ca procent - 98,4%;
• greutate totală - 145000 kg.

Specificații TVFV-110-2:

• indicator de putere - 110000 kW;
• nivel de tensiune - 13800 V;
• curent stator - 5752 A;
• frecvența de rotație - 3000 rpm;
• Eficiență ca procent - 98,45%;
• greutate totală - 190.000 kg.

Costul acestor modele trebuie verificat cu producătorul, dar putem spune că acesta depășește câteva milioane de ruble.

Fezabilitatea exploatării

Nu este nevoie să vorbim despre oportunitatea achiziționării unui generator de abur pentru nevoi personale, deoarece costul acestuia este foarte mare pentru uz casnic normal. Cu alte cuvinte, este puțin probabil ca astfel de investiții să aibă rezultate în timpul vieții unui potențial cumpărător. În plus, dimensiunile generale ale unor astfel de instalații necesită ca acestea să fie amplasate pe o suprafață foarte mare. De aceea, la nivel de gospodărie, se folosesc unități în care motorul funcționează pe benzină sau motorină, iar pentru întreprinderile mari, un motor cu abur este potrivit.

În ceea ce privește utilizarea generatoarelor de abur, lor utilizarea în centralele de cazane poate aduce anumite rezultate. Cert este că la atingerea anumitor indicatori de putere, aceste instalații prezintă caracteristici de performanță foarte bune care le deosebesc favorabil de omologii lor.

Povestea detaliată despre generatorul de abur

Fă-ți propriul tău - este posibil?

Generatoarele de abur sunt foarte structura complexa, așa că producția de astfel de unități pe cont propriu destul de problematic.

Cu toate acestea, cu unele cunoștințe și materialele necesare, devine posibil să realizați această unitate cu propriile mâini.

Este clar că versiunea finală va fi mult mai mică decât opțiunile din fabrică. În plus, va exista un dispozitiv complet diferit pentru acționarea generatorului existent - dacă în modelele din fabrică turbina cu abur este responsabilă pentru acest lucru, atunci în versiunea de acasă acest lucru va fi făcut de motor.

Videoclipul arată un mini-generator de abur de camping

Concluzie

Generatoarele de energie de tip turbină se bucură de o anumită popularitate în rândul multor întreprinderi industriale și centrale electrice. Cu toate acestea, înainte de a cumpăra astfel de dispozitive, este necesar să se facă un calcul precis al oportunității utilizării lor, astfel încât întreprinderea să nu funcționeze în pierdere.

În ceea ce privește aplicarea la nivel de gospodărie, nu este absolut nevoie de aceasta. În plus, este imposibil din punct de vedere tehnic și practic, pentru că. dimensiunile acestor instalatii sunt foarte mari, ca sa nu mai vorbim de costul lor. Problema producției de bricolaj este, de asemenea, destul de controversată, din motive obiective ale complexității designului.

Proprietarii întreprinderilor care intenționează să folosească instalații de abur pot primi un singur sfat: mai întâi achiziționați un mic generator de energie, astfel încât să puteți evalua eficiența utilizării acestuia în practică. Nu este o coincidență faptul că producătorii produc unități de la 100 kW, ceea ce implică o abordare atât de rațională.

Publicat în