FÖ 8 Flashcards
Ångkraftprocesser
Vilka steg finns i en ångkraftsprocess?
Bränsle->Värme->ånga-> arbete -> el
Vad är ångkraftsprocessens huvudsakliga användnignsområde
Används för huvuddelen av världens elproduktion
Hur ser Rankine-processen ( ideal enkel ångkraftsprocess) ut?
Beskriv vilkaförhållanden som gås råder mellan bokstäverna i ångkraftsprocessen
a-> b Kompression, isentropisk
b->c Värme tillförsel, isobarisk (förångning)
c->d Expansion, isentropisk (arbetsfas)
d->a kylning, isobarisk (kondensation)
För en verklig turbin, expanderar arbetsmediet isentropiskt?
Nej, expansionsförloppet beskrivs av dess isentropiska verkningsgrad (inre termodynamisk verkningsgrad)
Vad beskriver isentropisk verkningsgrad?
Den beskriver inte en viss energiförlust, utan hur mycket expansionen skiljer sig från ideal isentropisk expansion
Hur ser formeln ut för en turbins verkningsgraden (n_t)
n_t= verkligt arbete/isentropiskt arbete=(hc-hd)/(hc-hdis)
Hur ser formeln ut för en kompressors verkningsgrad (n_K)?
n_K=isentropiskt arbete/verkligt arbete=
(hbis-ha)/(hb-ha)
Hur ser formeln ut för den termiskaverkningsgraden (n_t)?
n_t=utvunnen nyttig energi/tillförd energi
Hur ser formeln ut för mekaniskverkningsgrad(n_mech)?
n_mech=nyttigt utfört arebte/verkligt utfört arbete
Vad är detta för verkningsgrad?
n_t=
(utvunnen nyttig energi- arbete som åtgår i processen)
/
(tillförd energi)
Den termiskaverkningsgraden netto
Alla energiomvandlingar och även de flesta strömningskomponeneter innefattar någon form av energiförlust. Hur stor denna energiförlust är kan beskrivas med komponentens verkningsgrad (n_i). Hur ser den formeln ut?
Vad består ofta förluster av?
värme,
tex från heta ytor, friktionsvärme mm
Analogt med Carnot-verkningsgraden kan den teoretiskt möjliga termiskaverkningsgraden för ångcykeln tecknas
n_t-=1-(T2/T1m)
Vad står T1m för och hur placeras den och T2 i ett T-s diagram?
T1m är medeltemperaturen för energitillförseln.
För att öka verkningsgraden vill man maximera T1m och minimera T2
Vilka är fördelarna resp nacdelarna med ökad överhettning av ångan?
Fördelar:
- Ökat (T1m) ger större turbinarbete och ökad termisk verkningsgrad
- Minskad fukthalt i turbinens utlopp
Nackdelar
- Materialbegränsad till 500C-700C, beroende på val av ångtryck, korrosiva avgaser, ekonomiska hänsyn
Vad är fördelarna/nackdelarna med höjning av ångans tryck?
Fördelar:
- Ökad medeltemp för energitillförsel (T1m) vilekt leder till ökad verkningsgrad
Nackdelar:
- Ökar fukthalten i turbinen, vid given maxtemperatur
- Högre tryck ställer högre krav på utrustningen!
Vilka är fördelarna/nackdelarna med en superkritisk cykel?
Fördelar:
- Ökad T1m ger högre verkningsgrad
- Potentiellt bättre än ökad överhettning
Nackdelar:
- Måste arbeta över den kritiska punkten (374 C, 221,5 bar)
- Höga krav på ingående komponenter
Fördelarna/nackdelarna med sänkt kondenseringstryck?
Fördelar:
- Minskad temperatur för energibortförsel (T2) ger större turbinarbete och högre termisk verkningsgrad
Nackdelar:
- bergränsad av omgivningen
-Ökad fukthalt i turbinen
- Ökat undertyck ger ökad risk för luftläckage till kondensorn
Fördelar/nackdelar med Mellanöverhettning?
Fördelar:
- Ökad medeltemperatur för energitillförsel (T1m), vilket ger ökad termisk verkningsgrad
- Lägre fukthalt i turbinens utlopp
Nackdelar:
Fler delar vilket leder till en mer komplicerad process
Fördelar/ nackdelar med Matarvattenförvärmning?
Fördelar:
- Ökad medeltemperatur för energitillförslen (T1m), vilket ger ökad termisk verkningsgrad
Nackdelar:
- Lägre ångflöde genom turbinen ger lägre arbete
Vad är en mottrycksanläggning?
Det är ångkraftsanläggningar som är avsedda för att producera både elkraft och värme
Vad skiljer sig åt mellan ett kondensverk och en mottrycksanlägging?
I motsats till ett kondensverk så expanderar inte ångan i mottrycksanläggningar till det av omgivningens temp bestämda lägsta kondenseringstrycket
Vilka är användningsområderna för en mottrycksanläggning?
- Kraftvärmeverk= anläggningar avsedda för prod av både elkraft och fjärrvärme
- produktion av elkraft och processvärme för industrier, ex cellulosaindustri
Vad strävar man efter när man anpassar en värmemaskin efter Carnot-processens ideal (carnotisering)?
- Tillsätta värme vid så HÖG temperatur som möjligt
- Bortföra värme vid så LÅG temperatur som möjligt
