Neue Art von Hybrid-Engine Turbine

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ANTANES_TECHNOLOGIKEN.html
wichtige Kinetik, die Frequenzstabilität gewährleistet; Betrieb in Übereinstimmung mit Umweltstandards; reduzierte Wartung und lange technologische Lebensdauer.

Bei Leistungen unter 250 kW ist es heute möglich, die Mikroturbine direkt an die Lichtmaschine zu koppeln, indem der Zwischenreduzierer entfällt. In diesem Fall akzeptiert der Vollrotor eine Drehzahl größer oder gleich 56 000 U / min und der Generator erzeugt eine Hochfrequenzspannung. Das Entfernen des Reduzierers führt zu einer signifikanten Verringerung der Größe und des Gewichts. Als Hinweis: Eine 160-kW-Turbine wiegt 32 kg und ohne Reduzierstück wird das Gewicht der Lichtmaschine auf 68 kg reduziert, was insgesamt hundert Kilo ergibt. Diese Baugruppe bildet einen Hochgeschwindigkeitsturbogenerator. Studien zu diesem Maschinentyp, die 1996 von France Telecom gestartet und von France Telecom durchgeführt wurden

CIAC, Microturbo und Auxilec haben die folgenden technischen Optionen validiert:
* Der Rotor aus ferromagnetischem Material ohne Wicklung unterstützt Umfangsgeschwindigkeiten von 300 m / s;
* Dieser Rotor wird durch eine einfache Magnetwicklung im Stator angeregt.
* Der nützliche Magnetfluss zirkuliert im zentralen Teil entsprechend den Statorwicklungen.
* Der reversible Betrieb der Lichtmaschine ermöglicht das Starten der Turbine.
* Eine externe Karkasse gewährleistet die mechanische Steifigkeit des Stators und die Evakuierung von Wärmeverlusten.
* Die Maschine wird durch eine Ölzirkulation in einem geschlossenen Kreislauf gekühlt, der von der kommt

Turbine.

Wenn sich der Rotor mit 56 U / min dreht, liefert der Generator eine hochfrequente dreiphasige Spannung (000 Hz), die durch Gleichrichtung in Gleichstrom umgewandelt wird. Ein statischer Wandler muss daher implementiert werden, wenn der Turbogenerator eine Wechselspannung von 1867 oder 50 Hz liefern muss. Dieselbe Lichtmaschine wird zum Starten der Turbine angefordert. Während der Startphase bewerben wir uns gleichzeitig

eine Gleichspannung über der Induktivität und eine geeignete Wechselspannung über dem Anker. Bei einer 160-kW-Turbine beträgt die Leistung der Batterieklemmen nicht mehr als 3 kW, und der Start ist in weniger als 55 Sekunden sichergestellt. Die Turbine wird normalerweise mit Erdgas oder anderen Brennstoffen betrieben, mit einem möglichen LPG-Vorrat, falls dies gesetzlich vorgeschrieben ist.

In Frankreich ist die Industrialisierung von Mikroturbinen zurückgeblieben, aber Unternehmen mögen Deckstein, Honeywell oder Bowman produzieren dieses Material bereits in Massen. Außerdem

Die Winkelgeschwindigkeit des Turbinenrotors nimmt mit der Leistung der Maschinen ab

augmente

DIE MIKROTURBINENREVOLUTION
Kurzfristig wird die eigentliche Revolution in der Miniaturisierung von Turbinen liegen.

Die Entwicklungsbedürfnisse der Länder Südostasiens, Mittel- und Südamerikas, Afrikas, Osteuropas und die Liberalisierung der nationalen Strommärkte auf der ganzen Welt eröffnen Perspektiven, die einige für großartig halten, für die Verteilung kleiner dezentraler Produktionsanlagen. Wenn wir klein sagen, "meinen wir im Allgemeinen weniger als 1 MW, aber die Untergrenze kann bis zu einigen kW sehr niedrig sein. Wir sprechen dann von 11 Mikro-KWK"; Wir stellen uns Einheiten am Fuße von Gebäuden vor und einige Marktstudien, insbesondere angelsächsische, träumen von Millionen von Installationen.

Auch wenn die Dinge nicht so weit gehen, ist es dennoch wahr, dass kleine Kraft-Wärme-Kopplung oder kleine dezentrale Stromerzeugung eine glänzende Zukunft vor sich haben ... zumindest und vorerst außerhalb Frankreichs ( siehe unseren Einführungsartikel). Aus diesem Grund sehen wir bei vielen Herstellern das Auftreten kleiner Einheiten in gebrauchsfertigen Verpackungen. Die ersten, die ankommen, sind die Motoren.

Das bekannteste Beispiel ist das der deutschen Stadt Rottweil, in der rund 50 KWK-Anlagen mit Leistungen zwischen 500 und 50 kWe betrieben werden, von denen etwa die Hälfte 5 kW-Module sind und wo Einheiten von 15 bis XNUMX M.

Die Motoren müssen jedoch gewartet werden, deren Häufigkeit und Kosten nicht mit den Eigenschaften potenzieller Benutzer von Mikrosystemen vereinbar sind.

Alle scheinen sich derzeit einig zu sein, dass die Zukunft der Mikro-KWK von der Entwicklung kleiner und Mikro-Gasturbinen abhängt.

Die Luftfahrt weiß, wie man solche Turbinen baut, aber mit solchen Leistungsanforderungen, insbesondere in Bezug auf das Leistungsgewicht, sind ihre Kosten für terrestrische KWK-Anwendungen zu hoch. Einer der ersten Hersteller, der dieses Hindernis überwunden hat, ist Volvo Aero Turbines mit seinem 600 kW VT600-Modell, dessen Preis mit dem eines Motors gleicher Leistung vergleichbar ist. Es ist eine Axialturbine mit zwei Stufen und einer einzigen Welle, die mit einem Radialkompressor mit einem Verdichtungsverhältnis von ausgestattet ist 8:1 und ein Reduzierstück, das die Ausgangsdrehzahl auf 1500 U / min senkt, um mit einer herkömmlichen Lichtmaschine 50 Hz zu erzeugen.

Dieses Set wird als komplettes Kraft-Wärme-Kopplungspaket angeboten. Volvo zielt eindeutig auf die neuen Märkte für kleine KWK ab: In seinem Sortiment, das 4,4- und 2,6-MW-Turbinen umfasste, wurde das 600-kW-Modell 1997 hinzugefügt, während die Entwicklung angekündigt wurde auch eine 100 kW Turbine für Fahrzeugantrieb und stationäre Kraft-Wärme-Kopplung. Diese Turbine wird mit einem Rekuperator für die Abgase ausgestattet, der die Verbrennungsluft vorheizt, um einen elektrischen Wirkungsgrad von mehr als 30% zu erzielen. Dies ist das Konzept der "regenerativen Turbine".

Dieses Konzept wird von allen Herstellern von Mikroturbinen übernommen. Es ist möglich, die Einlasstemperatur auf weniger als zu senken 1 OOOOC sowie das Kompressionsverhältnis (um 3 bis 3,5), um die Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Turbine zu erhöhen und gleichzeitig einen zufriedenstellenden elektrischen Wirkungsgrad aufrechtzuerhalten.

Dies ist beispielsweise bei den von Allied Signal (50 kW) und Capstone Turbine Corporation (24 kW) entwickelten Turbinen der Fall: mit jeweilige Einlasstemperaturen von 980 ° C und 885 ° C, Auslasstemperaturen von 250 ° C und entsprechende Verdichtungsverhältnisse von 3,5 und 3,25 erreichen beide einen elektrischen Wirkungsgrad von 26% ( 29% in einem Jahr erwartet) für angekündigte Investitionskosten von 300 USD / kW. Sie sind mit geräuscharmen Luftlagern und einer einzigen Welle ausgestattet, auf der Turbine, Kompressor und Generator montiert sind, um mechanische Verluste zu reduzieren.

Dies ist auch das Konzept für die 50 - 270 kWe-Baureihe, die NREC im Rahmen eines vom amerikanischen GRI (Gas Research Institute) unterstützten Forschungs- und Entwicklungsprogramms unter dem Namen PowerWorks entwickelt hat. Bei dieser Gelegenheit sei darauf hingewiesen, dass die GRI bereits Anfang der achtziger Jahre ein Forschungsprogramm mit dem Ziel gestartet hatte, eine kleine 80-kW-Turbine für die Kraft-Wärme-Kopplung zu entwickeln, dieses Programm mit dem Titel Advanced Energy System jedoch aufgegeben wurde. weil es damals niemandem gelungen war, die Kosten dieser kleinen Turbinen ausreichend zu senken. Die von NREC entwickelten Modelle sind für eine Lebensdauer von 50 Stunden, einen MTBFO von 80 Stunden (mittlere Zeit zwischen erzwungenem Ausfall) und einen Wirkungsgrad von 000% ausgelegt. Die Lösung: Es wurde eine Konfiguration mit zwei Turbinen entwickelt, die die mechanischen Kräfte reduziert (siehe nebenstehende Abbildung), eine auf 8 ° C begrenzte Einlasstemperatur, eine Abgastemperatur von 000 ° C und ein besonders effizienter Rekuperator von NREC selbst nach sehr anspruchsvollen Kriterien der Beständigkeit gegen Ermüdung und Wärmezyklen. Darüber hinaus begrenzt die Trockenbrennkammer die NOx-Emissionen unter allen Betriebsbedingungen auf weniger als 30 ppmv, ein bemerkenswerter Wert, selbst für eine große Turbine, die mit selektiver Katalyse oder Wassereinspritzung ausgestattet ist. NREC beabsichtigt, Pakete anzubieten, die an die verschiedenen klassischen KWK-Anwendungen angepasst sind: Dampfproduktion, Warmwasserversorgung, Stromerzeugung, Antrieb rotierender Maschinen (Pumpen, Kompressoren), Kälteerzeugung durch Absorption. Er baute fünf Prototypen, die auf diese verschiedenen Anwendungen reagierten, um die Ausdauer zu testen. Die ersten Industriedemonstrationen finden im nächsten Jahr statt und die Vermarktung ist geplant das Jahr 2000.

Die Japaner haben die Hochleistungsstrecke betreten. Ziel des 11-jährigen F & E-Programms, das von NEDO unterstützt wird, ist die Entwicklung einer 300-kW-Turbine, bei der durch die Verwendung von Keramikmaterialien Einlasstemperaturen in der Größenordnung von in der Lage sind 1 3500C um eine Ausbeute von mindestens 42% zu erhalten.

Dieses Programm umfasst zwei unterschiedliche Projekte, die von zwei Industriegruppen geleitet werden, eines für eine Einwellenturbine ("CGT 301") unter der Leitung von lshikawajima-Harima Heavy Industries Co., das andere für eine von Kawasaki angetriebene Doppelwellenturbine Schwerindustrie ("CGT 302"). Alle Teile, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind, bestehen aus Keramik. In Projekt 301 sind die Keramikschaufeln an einem Metallrotor befestigt, während in 302 der Rotor vollständig aus Keramik besteht.

In den letzten bekannten Tests wurde der CGT 301 bei 1 2000 ° C mit einer Leistung von 186 kWe und einem Wirkungsgrad von 30% betrieben. CGT 302 bei 1 ° C mit einer Leistung von 280 kW und einem Wirkungsgrad von 240%, beide unter Berücksichtigung einer NOx-Emission von weniger als 37 ppm. NEDO kündigt an, dass der Wirkungsgrad von 13 kW und 300% vor Ende 42 erreicht wird. Die geschätzten Kosten werden für den Industriemarkt auf 1999 Yen / kW und für den Inlandsmarkt auf 150 Yen / kW geschätzt (000 Yen =) Der potenzielle Markt für diese 250-kW-Einheiten wird zwischen 000 und 100 auf 4,6 bis 300 geschätzt.

Remundo schrieb:

Holzfällers schrieb:

Remundo schrieb:[...] Jedes Mal, wenn Sie von einem Gang in einen anderen wechseln, verlieren Sie mindestens 5% der Kraft. Es ist daher ein schlechter Punkt für den TAG, der sich von Natur aus zu schnell dreht. [...]

Uh ...
Bist du dir da sicher?
Es schien mir, dass es um 0.98-0.99 die Leistung eines Getriebes zwischen zwei gut gefertigten Gängen drehte?

Wenn Ihre 5% stimmen, würde das bedeuten, dass wir in einem Getriebe bereits rund 20% der Leistung verlieren?

Guten Abend Holzfäller ... kleine Kurse über die Energie der Zahnräder ...

In der Mechanik wird angenommen, dass ein Stirnradgetriebe typischerweise 5% der Reibungskraft verliert.

Gut geschmiert, ohne zu sprudeln, mit schraubenförmigen Zähnen können Sie bis zu 98% erreichen, darüber hinaus wird es zu falscher Werbung.

Bei 10 l Benzin werden 9 direkt irgendwo im Auto abgeführt, der verbleibende Liter wird zu kinetischer Energie, die sich schließlich selbst in der vom Auto geschüttelten Luft auflöst ...

Alain G hat geschrieben:Der Versuch, eine Turbine in ein Automobil einzubauen, ist nichts Neues. Hier ist eine Turbine aus den 50er Jahren, die für die damalige Zeit immerhin sehr effizient ist:

http://www.allpar.com/mopar/turbine.html (Auf Englisch)

Mit französischer Übersetzung:

http://cf.babelfish.yahoo.com/translate ... l=Traduire

Hic schrieb:

Remundo schrieb:

Holzfällers schrieb:

Remundo schrieb:[...] Jedes Mal, wenn Sie von einem Gang in einen anderen wechseln, verlieren Sie mindestens 5% der Kraft. Es ist daher ein schlechter Punkt für den TAG, der sich von Natur aus zu schnell dreht. [...]

Uh ...
Bist du dir da sicher?
Es schien mir, dass es um 0.98-0.99 die Leistung eines Getriebes zwischen zwei gut gefertigten Gängen drehte?

Wenn Ihre 5% stimmen, würde das bedeuten, dass wir in einem Getriebe bereits rund 20% der Leistung verlieren?

Guten Abend Holzfäller ... kleine Kurse über die Energie der Zahnräder ...

In der Mechanik wird angenommen, dass ein Stirnradgetriebe typischerweise 5% der Reibungskraft verliert.

Gut geschmiert, ohne zu sprudeln, mit schraubenförmigen Zähnen können Sie bis zu 98% erreichen, darüber hinaus wird es zu falscher Werbung.

Bei 10 l Benzin werden 9 direkt irgendwo im Auto abgeführt, der verbleibende Liter wird zu kinetischer Energie, die sich schließlich selbst in der vom Auto geschüttelten Luft auflöst ...

hallo Remundo
für die nahe Zukunft,
es wird reibungslose Systeme geben,
Kohlenstoff, Diamant und geschmiert.
Der Prozess war Satellit und wurde von einem japanischen Autohersteller verwendet.
Abschied Hic

Flytox schrieb:Einige "Details" zur Capstone-Turbine und ihrer "Hochgeschwindigkeits" -Lichtmaschine.

http://www.energie-plus.com/news/fullstory.php/aid/1353

http://www.energie-plus.com/news/fullst ... LQUES_INST



Die blauen Temperaturen sind mehr als phantasievoll ...