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Comment calculer l'efficacité de la turbine à vapeur

Les turbines à vapeur sont utilisés pour produire de l'électricité ainsi que pour alimenter les gros navires. Les turbines à vapeur présentent plusieurs avantages par rapport aux moteurs de type à combustion interne. Ils ont pratiquement pas de frottement entre pièces mécaniques en mouvement, bien qu'il y ait des frictions entre les lames de vapeur et turbines, et de turbines à vapeur sont conçus pour fonctionner plus efficacement à un niveau stable, facteur de chargement continu. La voie simple pour le calcul de l'efficacité de la turbine à vapeur est de comparer l'énergie utile produit par la turbine à l'énergie qui est fournie à elle par la chaudière.


Sommaire

  • Instructions
  • Conseils & avertissements

    • Choses que vous devez

    • Calculatrice
    • Les tables de vapeur ou Mollier Diagram

    Instructions

    1. 1
      Fotolia.com">Grandes centrales électriques sont entraînés par turbines à vapeur.
      Grandes centrales électriques sont entraînés par turbines à vapeur.

      Définir l'application de la turbine à vapeur. Dans cet exemple, deux turbines à vapeur identiques entraînent deux hélices de bateau sur un grand navire militaire. Chaque turbine fournit 25.000 arbre chevaux à un réducteur à conduire son hélice. Si vous savez qu'il nécessite 305 906-livres / heure (lb / h) de surchauffée 1200 psia (livres par pouce carré absolu) vapeur à 1.100 degrés Fahrenheit (° F) pour alimenter chaque turbine et la vapeur saturée passé quitte la turbine à 101.74 degrés F, vous pouvez calculer leur efficacité.

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      Convertir la puissance de sortie de kilowattheures (kW-h) en divisant 25.000 ch / 0,746 kW-h / ch = 33 512-kW-h.

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      Multipliez la puissance 33 512 kW-h produit par 3413 Btu (British Thermal Units) / h / kW-h de comparer la puissance en Btu / h à l'énergie en Btu / h provenant de la chaudière à vapeur. Il en résulte une valeur de 114.3767 MMBTU / h est convertie en puissance par la turbine qui entraîne en fait le navire.

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      Calculer la chaleur nette fournie à la turbine par chaque livre de la vapeur surchauffée. Vous recherchez les valeurs de la vapeur surchauffée à 1200 psi et 1100 ° F montre une enthalpie de la vapeur de 1557,71 Btu / lb. La lecture des données de vapeur pour la vapeur saturée à 101,74 degrés F montre une pression de 5 psi (livres par pouce carré absolu) et une valeur d'enthalpie de la vapeur saturée de 1105,6-Btu / lb. La chaleur nette rendue par livre de vapeur est moins 1557,71 1105,6 = 452,11 Btu / lb.

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      Convertir le 305 906-livres / heure de vapeur surchauffée étant fournie par les chaudières à Btu / h. 305 906 lb / h de vapeur X 452,11 Btu / lb = 138 303 200 Btu / h.

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      Calculer le rendement de la turbine en divisant la quantité de puissance produite par la turbine par la puissance fournie à la turbine. 114.3767 millions de Btu / h /138.3032-million Btu / h = 0,827, ou une exploitation efficacité de turbine à vapeur de 82,7 pour cent.

    Conseils & Avertissements

    • les augmentations de rendement de la turbine que la pression de sortie de la turbine diminue vers zéro à la suite de la post turbine de condensation.
    • La vapeur surchauffée est sous très haute pression et la température et peut causer des blessures graves ou la mort si elle est mal gérée.

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