Enthalpie- und Dampfturbinen

Das letzte Mal haben wir erfahren, wie die Kondensatbildung in einer Kraftwerksturbine zur Erzeugung eines Vakuums führt. Dieses Vakuum spielt eine Schlüsselrolle bei der Steigerung des Wirkungsgrads der Dampfturbine, da es eine Eigenschaft beeinflusst, die als bekannt ist Enthalpiebezeichnet die gesamte in einer Substanz enthaltene Wärmeenergie. Für die Zwecke unserer Diskussion wäre dies die Wärmeenergie, die in dem Dampf enthalten ist, der in einem Kraftwerk durch die Turbine strömt.

Der Begriff Enthalpie wurde erstmals von Wissenschaftlern im Rahmen der Wissenschaft von eingeführt Thermodynamik irgendwann in deinen frühen 20ernth Jahrhundert. Wie bereits in einem früheren Blogbeitrag erläutert, ist Thermodynamik die Wissenschaft, die sich mit Wärme und der in Prozessen vorhandenen Arbeit befasst. Die Enthalpie ist ein Schlüsselfaktor in der Thermodynamik und wird in technischen Berechnungen häufig durch den Buchstaben dargestellt h und bezeichnet als,

h = u + Pv

wo u die innere Energie einer Substanz ist, sagen wir Dampf; P ist der Druck, der auf ein bestimmtes Volumen v des Dampfes wirkt; und P und v werden miteinander multipliziert. Der Druck ist die Kraft pro Flächeneinheit und wird in psi, Pfund pro Quadratzoll, gemessen. Für die Zwecke unserer Diskussion ist es die Druckmenge, die Dampf auf die Rohre ausübt, die ihn enthalten.

Wenn wir uns die obige Gleichung ansehen, sagt uns die einfache Mathematik, dass, wenn wir den Druck erhöhen, P.Das Ergebnis ist eine Erhöhung der Enthalpie h. Wenn wir abnehmen P.wird das Ergebnis eine Abnahme sein h. Lassen Sie uns nun sehen, warum diese Eigenschaft für den Betrieb einer Dampfturbine wichtig ist.

Wenn es um Dampfturbinen geht, sagt uns die Thermodynamik, dass die Menge von Job seine Leistung ist proportional zur Differenz zwischen der Enthalpie des in die Turbine eintretenden Dampfes und der Enthalpie des Dampfes am Turbinenabgas. Unter Arbeit versteht man den Betrieb des elektrischen Generators, der wiederum elektrische Energie liefert. Mit anderen Worten, die Arbeit führt zu einem nützlichen Ergebnis. Diese Beziehung wird durch die folgende Gleichung dargestellt:

W. = heiner – – hzwei

In der folgenden Abbildung steht W für Arbeit oder potenzielle Nutzleistung des Turbinen- / Generatorprozesses in Form von Elektrizität, heiner ist die Enthalpie des Dampfes, der vom Überhitzer in den Turbineneinlass eintritt, und hzwei ist die Enthalpie des Dampfes, der aus dem Turbinenabgas austritt.

Sachverständiger in Kraftwerkstechnik

Wir werden die Bedeutung der Enthalpie nächste Woche genauer diskutieren, wenn wir das Konzept auf die Arbeitsleistung einer Dampfturbine anwenden.

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