Презентация, доклад по физике на тему Турбодетандер 10 класс

Сич" и НПТОО "Аэротурбогаз" были созданы опытные образцы четырех энергоустановок (ЭТД-1000, УХТА-1, КУРС-1 и КУРС-2). Во всех установках в качестве базового использован работающий на природном газе или сжатом воздухе турбодетандер мощностью до 1 МВт с регулируемым сопловым аппаратом. Соблюдение принципов унификации и постепенного продвижения от простого к сложному позволило в сжатые сроки и при умеренных затратах создать энергоустановки (ЭТД-1000 и энергоблок установки УХТА-1), глубоко модернизировать серийную электростанцию ПАЭС-2500.

для уменьшения удельных стоимостных показателей с одновременным расширением потребительских качеств станции.

турбодетандер

Утилизационный турбодетандер УКС2.

– врезки детандеров параллельно газо-распределяющим станциям, понижающим давление природного газа на пути из магистрального трубопровода к потребителям.
Давление в магистральном газопроводе составляет 50 – 70 атмосфер, а в сетях потребителя должно составлять 1 – 3 атмосферы. В настоящее время избыточное давление просто сбрасывается с большой потерей энергии.
Сброс давления осуществляется в два этапа: сначала до 12 – 15 атмосфер для распределительных сетей и далее до давления, необходимого конечному потребителю.
При пропуске газа через турбину детандера сброс давления осуществляется за счет передачи энергии турбине, которая вращает генератор электрического тока. Очень незначительное количество газа при этом используется для подогрева рабочего тела на выходе из турбины.

Различные ступени перепада давления и объемы конечного потребления позволяют использовать детандеры различной мощности – от 1 до 36 мегаватт.
В пересчете на киловатт мощности детандеры требуют гораздо меньших (в 3-5 раз) капитальных затрат - от 320 до 650 долларов.
Детандеры могут достаточно быстро, всего за несколько месяцев, размещены на территориях уже действующих тепловых станций.
Сроки окупаемости составляют 2,5-3 года,
Самое главное отличие - они экологически чисты.

свежий «человеческий материал». На участке (1) — (2) система подвергается сильному внешнему давлению. На этой стадии над ней совершается работа и ей передается тепло (говоря термодинамическим языком, система находится в контакте с нагревателем).

В точке (2) в системе проявляется «Стэнфордский эффект»[4] и начинаются процессы саморазогрева (участок (2) — (3)), за счет которых социосистема переводится в перегретое состояние. Рост давления на этом этапе носит вспомогательный характер и связан, обычно, с мерами безопасности.

В точке (3) социосистема деградирует, ее элементы находятся в состоянии фрустрации и «готовы на все».

На участке (3) — (4) система, находясь в контакте с холодильником, передает ему тепло и совершает полезную работу. В точке (4) происходит самоорганизация когерентных социальных процессов, и система переходит в переохлажденное состояние, также совершая при этом полезную работу. В точке (5) социосистема разрушается, использованный «человеческий материал» выбрасывается из нее. Цикл искусственно замыкается за счет объемлющей системы, поставляющей новые «кадры».

Турбодетандер совершает полезную работу мощными, но короткими и редкими импульсами.

нужд компрессорных станций (КС). Некоторые КС имеют в своем составе крупные газораспределительные станции топливного газа, предназначенные для снабжения газотурбинных приводов нагнетателей. Неоспоримо, что применение турбодетандеров для уменьшения давления больших объемов газа является существенно более эффективным решением по сравнению с использованием различных редукторов давления. Появилась идея совмещения турбодетандера природного газа мощностью до 1 МВт с газогенератором АИ-20.

– компрессор (электродвигатель с насосом), змеевик (две свернутые спиралью трубки, проходящие одна внутри другой) и термос, внутри которого собирается сжиженный газ. Все детали машины Линде обернуты теплоизоляционным материалом, препятствующим поступлению теплоты из окружающего воздуха к сжижаемому газу и получающейся жидкости. Обратите внимание, что вблизи горловины термоса внутренняя трубка оканчивается узким отверстием – дросселем.

змеевика и движется вниз. Продавливаясь через дроссель, воздух резко расширяется, совершая работу против сил межмолекулярного притяжения своих молекул. Согласно первому закону термодинамики, работа воздуха сопровождается уменьшением его внутренней энергии, поэтому он охлаждается. Другими словами, воздух внутри термоса холоднее воздуха, опускающегося по внутренней трубке.

Из термоса воздух постоянно отсасывается компрессором через широкую трубку. Проходя в промежутке между трубками, этот воздух охлаждает его новые опускающиеся порции. Для этого и служит змеевик. Этот, уже более холодный воздух, проходя через дроссель и расширяясь, опять совершает работу, и его температура падает еще сильнее. Через несколько часов работы машины температура воздуха вблизи дросселя уменьшается настолько, что воздух сжижается и его капли падают в термос.
а — впуск пара в расширительную машину; б — выпуск жидкости из расширительной машины; 1 — котел; 2 — расширительная машина (детандер); 3 — впускной клапан; 4 — выпускной клапан; 5 — шатунно-кривошипный механизм с маховиком; 6 — насос для жидкого аммиака

Q0, поглощаемого в совершенной машине при охлаждении при t0 °, и количеством тепла, отдаваемого конденсатору Q1 при температуре t1: Q0/Q1=(t0+273)/(t1 —273). Отсюда видно, что, по мере приближения t 0 к t 1, количества теплоты Q0 и Q1 приближаются друг к другу. Необходимая для действия такой машины работа будет эквивалентна Q1-Q0 и полезное действие машины должно равняться Q0/(Q1-Q0)=(t0+273)/(t1-t0).

В действительности же в лучших машинах, работающих в пределах температуры от —25° до +25°, полезное действие машин = Q0/T, т. е. отношение количества поглощенной теплоты к затраченной работе, выраженной в калориях = около 4, что составляет почти 0,8 теоретического отношения.