Soorten energie (meten en rekenen laval turbine energie omzettingen in Laval t krachten en snelheden

Transcriptie

1 PVB3Si Pagina 1 Inleidende les dinsdag 6 september :47 herhaling: stoomtheorie Soorten energie (meten en rekenen laval turbine energie omzettingen in Laval t krachten en snelheden Energie in de stoom: = som van inwendige energie (potentieel) en kinetische energie = E pot + E kin Energie gaat niet verloren dus.. stoom komt turbine in en: snelheid gaat omhoog (p en t dalen) dus de kinetische energie stijgt potentiele energie daalt evenveel stoom komt de turbine uit en: snelheid is veel lager temperatuur en druk (inwendige energie) zijn veel lager Voor thuis: Maak de vragen 1 t/m 7 van het stencilblad

2 PVB3Si Pagina 2 les 2 dinsdag 6 september :01 stoomsnelheden: absoluut en relatief begrip hiervan is nodig want: stoom glijdt met hoge snelheid langs schoepen die zelf ook een snelheid hebben er ontstaat een relatieve snelheid voor de stoom, de absolute snelheid (de echte, gemeten t.o.v. alles wat stil staat, de wereld) kan vectorisch worden bepaald en verandert voortdurend van richting én en ook van grootte. De absolute snelheid is te bepalen door telkens de relatieve snelheid en de schoepsnelheid op te tellen (als vectoren, want ze hebben ongelijke richting)

3 PVB3Si Pagina 3 les 3 dinsdag 13 september :42 Vorige les gedaan in 30 minuten:

4 PVB3Si Pagina 4 2c invalles maandag 19 september :34 natuurlijke circulatie: nodig hoge pijpen dampvorming aanwezigheid van minstens 1 valpijp (Circulatie ontstaat door dichtheidsverschillen in stijgpijp en valpijp, ontstaat door verwarming en dampbellen vorming) anders is er een pomp nodig voor circulatie, dan heet dit gedwongen circulatie

5 PVB3Si Pagina 5 Stoomsnelheden dinsdag 6 september :01 Stoom uit de straalbuis gaat tussen bewegende schoepen door. Daarom zijn er altijd meerdere snelheden om rekening mee te houden. de schoepen draaien met een snelheid U de stoom komt met een snelheid uit de straalbuis C en de stoom heeft een relatieve snelheid ten opzichte van de schoepen. W De relatie is in vectoren als volgt: C = U + W verandering van snelheid geeft energie, kinetische Hoeveel? 1/2 m

6 PVB3Si Pagina 6 Stoom druk snelheidsdiagram maandag 19 september :22 Teken schematisch een schoepenplan bepaal na elke overgang druk en snelheid Teken deze op schaal onder het schoepenplan Hoe de stoom door een turbine heengaat in woorden: De laval turbine stoom gaat door een straalbuis en dan door 1 rijtje loopschoepen (1 wiel) De Zoelly de stoom gaat door een straalbuis gevolgd door een loopwiel met schoepen. Dan weer door een straalbuis / leischoepen in een tussenschot gevolgd door een loopwiel met schoepen, enz, enz De Curtis de stoom gaat door een straalbuis gevolgd door een rij loopschoepen. Dan door een rij omkeerschoepen vast in het huis. Dan door een 2e rij loopschoepen op hetzelfde wiel als de eerste rij loopschoepen. Soms is er nog een rij omkeerschoepen en een derde rij loopschoepen

7 PVB3Si Pagina 7 bord woensdag 21 september :07

8 PVB3Si Pagina 8 Schoepvermogen dinsdag 20 september :31 Kinetische energie per seconde = Mechanische Energie per seconde omzetting van energie in het schoepenwiel P= FxV N x m/s = nm/s = j/s = W ook: P = D E /seconde DE = D1/2 x m x v 2 als je dan voor m kg/s invult dan heb je vermogen P

9 PVB3Si Pagina 9 Schoeprendement van een De Laval turbine maandag 19 september :26 Vermogen: 1/2 m. Beschikbaar: m. Dh

10 PVB3Si Pagina 10 soorten Turbines maandag 19 september :46 Gelijkdruk (actie) turbines Overdruk (reactie) turbines De Laval Zoelly Curtis Parsons

11 PVB3Si Pagina 11 Voorschakel turbine maandag 19 september :48 Voor het verkrijgen van een zo hoog mogelijke warmteval bij zo laag mogelijke omtreksnelheid

12 PVB3Si Pagina 12 Turbineconstructies in de praktijk maandag 19 september :50 Condensatie turbines Tegendruk turbine Aftap turbine Tweedruk turbine

13 PVB3Si Pagina 13 ketel componenten maandag 19 september :05 Vuurhaard of vuurgang Verdamper stoomdrum oververhitter of Ovo heroververhitter economiser of eco Luchtvoorverwarmer of luvo ontgasser (staat los van de ketel maar altijd aanwezig) appendages

14 PVB3Si Pagina 14 Stoomketel appendages maandag 19 september :52 blz 43 Om veilig en betrouwbaar te kunnen werken zijn een aantal voorzieningen nodig: appendages. veiligheden kleppen voedingsafsluiters met terugslagklep manometers thermometers peilglazen spuiafsluiters mangaten

15 PVB3Si Pagina 15 Soorten ketels maandag 19 september :58 waterpijpketels: met natuurlijke circulatie met gedwongen circulatie klein la mont ketel (pijpen horizontaal) als afgassenketel doorpompketel afgassenketels

16 PVB3Si Pagina 16 Turbineonderdelen maandag 19 september :20 Straalbuizen convergerend convergerend divergerend leidschoepen, omkeerschoepen, in turbineschaal of in tussenschot Loopschoepen verjongen, torderen, denneboomvoet, dekband dekband vergroot stijfheid (lange) schoepen verhinderd dat stoomdeeltjes radiaal uit het schoepenkanaal slingeren Turbinerotoren kritisch toerental schijfrotor met doorgestoken as trommelrotor met astappen Turbinehuis voetstuk en kap afdichtingen koolringpakkingbus of labyrint

17 PVB3Si Pagina 17 Hs diagram dinsdag 27 september :00

18 PVB3Si Pagina 18

19 PVB3Si Pagina 19 Mollier diagram maandag 3 oktober :55 Heeft weinig praktisch nut wel goed voor het inzicht.

20 PVB3Si Pagina 20 Opgave warmtebalans dinsdag 4 oktober :36 begrippen Som Q in = som Q uit warmtestromen verbruik gaat in kg/s Stookwaarde van een brandstof, opzoeken in tabellenboek of aflezen Luchtverbruik: Wordt altijd in relatie met brandstof bekeken. massa lucht theoretisch massa lucht werkelijk luchtfaktor, luchtovermaat

21 PVB3Si Pagina 21 warmtebalans dinsdag 4 oktober :32 Stoom: OS p=6,4 MPa, 400 C m OS =onbekend Voedingwater: Brandstof: VW t= 180 C m b = 2,85 kg/s H o = kj/kg Lucht: aanzuig t= 20 C, Verbruik: theoretisch m L,th =13,7 kg/kg brandstof, Luchtfactor 1,1 Soortelijke warmte C l = 1,005 kj/kg. C Rookgas: t= 120 C C rg = 1,13 kj/kg. C Straling en restverlies: 3370 kj/s (= kw) Bereken het werkelijke luchtverbruik in kg lucht per seconde. Teken een BlackBox en geef daarbij aan: alle in en uitgaande warmtestromen. Bepaal de grootte van de warmtestromen bij maximale ketelcapaciteit. Zet de uitkomsten netjes in een tabel met 2 kolommen (Warmte in = Warmte uit). (Als je vraag 1 niet kon beantwoorden neem hiervoor dan de waarde 43 kg/s aan). Bereken de stoomproductie. Bepaal het verdampingsvoud VV. Bepaal het ketelrendement met deze gegevens.