Praca przejściowa_Mikroturbina

20
POLITECHNIKA WARSZAWSKA WYDZIAŁ MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA ZAKŁAD TERMODYNAMIKI PRACA PRZEJŚCIOWA INŻYNIERSKA Piotr Lis Budowa modelu turbiny gazowej na bazie turbosprężarki silnika tłokowego Nr albumu: 227710 Kierunek: Energetyka Specjalność: Maszyny i Urządzenia Energetyczne Promotor: mgr inż. Adam Rajewski Warszawa, wrzesień 2012

Transcript of Praca przejściowa_Mikroturbina

Page 1: Praca przejściowa_Mikroturbina

POLITECHNIKA WARSZAWSKA

WYDZIAŁ

MECHANICZNY ENERGETYKI I LOTNICTWA

ZAKŁAD TERMODYNAMIKI

PRACA PRZEJŚCIOWA

INŻYNIERSKA

Piotr Lis

Budowa modelu turbiny gazowej na bazie turbosprężarki silnika

tłokowego

Nr albumu: 227710

Kierunek: Energetyka

Specjalność: Maszyny i Urządzenia Energetyczne

Promotor: mgr inż. Adam Rajewski

Warszawa, wrzesień 2012

Page 2: Praca przejściowa_Mikroturbina

1

Oświadczenie autora (autorów) pracy

Świadom odpowiedzialności prawnej oświadczam, że przedstawiona praca dyplomowa:

- została napisana przeze mnie samodzielnie i nie zawiera treści uzyskanych w sposób

niezgodny z obowiązującymi przepisami,

- nie była wcześniej przedmiotem procedur związanych z uzyskaniem tytułu zawodowego lub

stopnia naukowego w wyższej uczelni.

Oświadczam ponadto, że niniejsza wersja pracy jest identyczna z załączoną wersją elektroniczną.

............................................. ..............................................

data podpis autora (autorów) pracy

SŁOWA KLUCZOWE: turbina gazowa, mikroturbina gazowa, energetyka rozproszona, układy

kogeneracyjne, stanowisko laboratoryjne

Page 3: Praca przejściowa_Mikroturbina

2

Spis treści

1 Wstęp .............................................................................................................................................. 3

2 Podstawy teoretyczne ..................................................................................................................... 3

2.1 Zasada działania ...................................................................................................................... 3

2.2 Budowa .................................................................................................................................... 4

3 Budowa mikroturbiny na bazie turbosprężarki silnika tłokowego .................................................. 5

3.1 Założenia .................................................................................................................................. 5

3.2 Schemat ogólny ....................................................................................................................... 6

3.3 Podzespoły ............................................................................................................................... 7

3.3.1 Układ przepływowy ......................................................................................................... 7

3.3.2 Komora spalania .............................................................................................................. 8

3.3.3 Układ smarowania i chłodzenia ..................................................................................... 11

3.3.4 Układ zapłonowy i elektryczny ...................................................................................... 12

3.3.5 Układ paliwowy ............................................................................................................. 12

3.3.6 Układ rozruchowy .......................................................................................................... 12

3.4 Gotowa turbina ..................................................................................................................... 13

4 Eksploatacja turbiny ...................................................................................................................... 14

4.1 Sekwencja rozruchu .............................................................................................................. 14

4.2 Praca turbiny ......................................................................................................................... 15

4.3 Odstawienie ........................................................................................................................... 15

4.4 Pomiary parametrów i obliczenia .......................................................................................... 16

4.5 Plany rozbudowy ................................................................................................................... 18

Spis ilustracji .......................................................................................................................................... 19

Bibliografia ............................................................................................................................................. 19

Linki ....................................................................................................................................................... 19

Page 4: Praca przejściowa_Mikroturbina

3

1 Wstęp

Pierwsze wzmianki o turbinie gazowej pojawiły się ok. 1500 roku. Leonardo da Vinci wykonał szkice

wirnika zamontowanego w kominie. Pierwsza prawdziwa turbina gazowa została zaprojektowana

przez Dr F. Stolze w 1872 roku, ale turbina nigdy nie pracowała

samodzielnie bez dodatkowej energii z zewnątrz (sprężarka

pobierała większą moc niż oddawała na wał turbina). Szybki

rozwój turbin nastąpił po 1900 roku kiedy zaczęto je produkować i

stworzono pierwszy silnik odrzutowy.

Turbiny gazowe to silniki cieplne zasilane paliwem gazowym lub

ciekłym. Wytworzone przy spalaniu gazy napędzają turbinę

umieszczoną na jednym wale ze sprężarką powietrza. Sprężarka

podaje zaś powietrze pod dużym ciśnieniem do komory spalania

zużywając większość mocy wytworzonej przez turbinę (ok 70%). Nadwyżka mocy na wale zamieniana

jest na energię elektryczną przez generator również umieszczony na wale turbiny lub połączony z nim

przez przekładnię. W układach kogeneracyjnych ciepło spalin dodatkowo wykorzystywane jest do

podgrzewania wody wykorzystywanej do ogrzewania. Moc elektryczna turbin gazowych znajduje się

w przedziale od 15kW do ok. 350 MW w obiegu prostym.

2 Podstawy teoretyczne

2.1 Zasada działania Zasada działania turbiny gazowej oparta jest o obieg Braytona-

Joula. Jest to obieg porównawczy turbin gazowych w układzie

prostym. Składa się z:

1-2 – sprężanie adiabatyczne (bez strat) reprezentowane przez adiabatę odwracalną, będącą jednocześnie izentropą,

2-3 – izobaryczne dostarczenie ciepła (w układach rzeczywistych realizowane zwykle przez spalanie wewnętrzne paliwa),

3-4 – rozprężanie adiabatyczne (bez strat), odwracalne i jednocześnie izentropowe,

4-1 – izobaryczne chłodzenie (w układach rzeczywistych realizowane zwykle poprzez wydalenie gorącego czynnika po rozprężeniu w turbinie i zassanie zimnego powietrza z otoczenia).(źródło Wikipedia)

Rysunek 1.1 Przekrój turbiny gazowej

Rysunek 2.1 Obieg Brytona (Wikipedia))

Page 5: Praca przejściowa_Mikroturbina

4

2.2 Budowa

Turbiny gazowe to proste i zwarte konstrukcje. Zazwyczaj stosuje się rozwiązania jednowałowe

(jeden element wirujący) ale można też spotkać urządzenia dwuwałowe (rozdzielenie wirnika

turbiny) oraz rozwiązania wał w wale. Ze względu na prostotę i fakt że jedynym elementem

ruchomym jest wał są to bardzo niezawodne i łatwe w utrzymaniu urządzenia. Podstawowe

elementy turbiny to:

Sprężarka – w turbinach dużej mocy stosuje się

osiowe sprężarki wielostopniowe. Dla małych turbin

lepsze okazują wirniki promieniowe.

Turbina napędowa – podobnie jak sprężarka, turbina

napędowa ma budowę osiową wielkostopniową lub

promieniową. Wykonana jest z żaroodpornych

stopów metali takich jak Inconel (stop niklu) lub

materiałów ceramicznych ze względu na pracę w

ekstremalnych temperaturach. Pierwsze stopnie

turbiny często są chłodzone parą lub powietrzem.

Komora spalania – w niej następuje mieszanie

paliwa z powietrzem i spalanie mieszanki palnej. Wykonana jest z odpornych na wysokie

temperatury materiałów. Może mieć budowę silosową lub puszkową w zależności od

producenta. Podczas spalania stosuje się palniki niskoemisyjne oraz stopniowanie powietrza

co redukuje emisję niepożądanych związków.

Łożyska – wał turbiny obracaja się z bardzo dużą prędkością. W przypadku turbin dużych

mocy stosuje się olejowe łożyska ślizgowe. W najmniejszych mocach można spotkać łożyska

powietrzne.

Generator – nadwyżka energii mechanicznej na wale przetwarzana jest na energię

elektryczną za pomocą generatora. W zależności od potrzeb wykorzystuje się generatory

tradycyjne lub szybkoobrotowe z magnesami trwałymi.

Rysunek 2.2 Wygląd sprężarki i turbiny promieniowej w turbinach małej mocy

Page 6: Praca przejściowa_Mikroturbina

5

3 Budowa mikroturbiny na bazie turbosprężarki silnika tłokowego

Podobny projekt – www.rcdon.com

3.1 Założenia

1) Koszt - ze względu na ograniczony budżet postanowiłem śladem projektów znalezionych w

Internecie zbudować turbinę gazową na bazie tanich, ogólnodostępnych części.

2) Zwartość konstrukcji – chciałem aby turbina była dość mała i mobilna aby można było ją

łatwo transportować.

3) Autonomiczne zasilanie – turbina powinna mieć własne źródło zasilania (akumulator).

4) Łatwość dostępu do elementów – łatwy dostęp ułatwi obserwacje oraz montaż i demontaż

elementów podczas budowy lub w przypadku awarii.

5) Prostota konstrukcji – konstrukcja turbiny powinna być prosta w wykonaniu. Nie

dysponowałem bowiem zbyt dużym zapleczem maszynowym.

6) Możliwość rozbudowy w przyszłości – modularyzacja elementów ma pozwolić na

udoskonalanie urządzenia bez znacznej jego przebudowy.

7) Bezpieczeństwo – ponieważ turbina zasilana będzie gazem ważne jest także bezpieczeństwo

jej użytkowania. Narażone na obciążenia i temperaturę elementy powinny zatem w pełni

gwarantować niezawodność i bezpieczeństwo.

8) Brak obciążenia – ze względu na tymczasowy brak możliwości podłączenia generatora turbina

pracuje bez obciążenia. Jedynym jej obciążeniem jest sprężarka.

Page 7: Praca przejściowa_Mikroturbina

6

3.2 Schemat ogólny

Po stworzeniu najważniejszych założeń zacząłem projektować urządzenie. Dużą pomocą był dla mnie

podobny projekt dokładnie opisany przez jego twórcę na stronie: http://rcdon.com/

Podzespoły urządzenia:

1) Układ przepływowy

2) Komora spalania

3) Układ smarowania

4) Układ zapłonowy

5) Układ paliwowy

6) Rama

Schemat ogólny:

Rysunek 4 Schemat rzeczywisty

Page 8: Praca przejściowa_Mikroturbina

7

Rysunek 5 Schemat teoretyczny

3.3 Podzespoły

Tak jak w przypadku fabrycznie produkowanych turbin podstawowe układy muszą ze sobą

współpracować aby turbina mogła działać. Podczas budowy turbiny spotkałem się z wieloma

wyzwaniami które spotykają inżynierowie projektujący turbiny gazowe.

3.3.1 Układ przepływowy

Ze względu na niski koszt i spełnianie wszystkich wymagań projektu jako układ przepływowy

zastosowałem turbosprężarkę samochodową.

Turbosprężarka którą dysponuję to nowa turbosprężarka z silnika przemysłowego japońskiej firmy

Kubota produkcji Mitsubishi. Wirnik sprężarki oraz turbiny maja budowę promieniową. Sprężarka

wykonana jest ze stopu aluminium. Turbina ze stopu żaroodpornego Inconel (Ni-Cr).

Wirnik osadzony jest na łożyskach ślizgowych. Smarowane są one olejem silnikowym. Zakres obrotów

wirnika to od 50.000 to 180.000 RPM.

Page 9: Praca przejściowa_Mikroturbina

8

Nr seryjny: TD04-13GH

Wlotowa średnica sprężarki: 40 mm

Wszystkie podstawowe parametry turbosprężarki można odczytać z mapy sprężarki.

3.3.2 Komora spalania

Komorę spalania wykonałem w oparciu o podobny projekt dostosowując ją do posiadanej

turbosprężarki. Po dokonaniu obliczeń i szkiców wykonałem projekt w programie AutoCAD.

Następnie zleciłem odpowiedniemu zakładowi jej wykonanie.

Komora składa się z:

- Obudowy – zapewnia szczelność i utrzymanie reakcji spalania wewnątrz komory

- Rury żarowej – utrzymuje płomień w centralnej części komory, dzięki otworom do wnętrza

komory powietrze podawane jest stopniowo co stabilizuje płomień i zmniejsza emisję NOx.

- Dyszy gazowej – przez dyszę zamontowaną w dolnej części komory dostarczany jest gaz

- Świecy zapłonowej – świeca zlokalizowana jest obok dyszy gazowej i zapewnia zapłon

- Wlot powietrza

- Wylot spalin

Rysunek 7 Zmotowany układ przepływowy Rysunek 6 Mapa sprężarki

Page 10: Praca przejściowa_Mikroturbina

9

Komora spalania została wykonana w oparciu o następujące obliczenia:

Rysunek 8 Projekt komory spalania

Ze względu na koszty komora powstała ze stalowych rur. Między rurą żarową a obudową

zastosowałem dodatkowo uszczelkę żaroodporną.

Page 11: Praca przejściowa_Mikroturbina

10

Rysunek 9 Gotowa komora spalania

Po zbudowaniu komory spalania przeprowadziłem jej testy aby zbadać zachowanie płomienia. W tym

celu wykorzystałem butlę gazową oraz sprężone powietrze które imitowało pracę sprężarki.

Testy zakończyły się pomyślnie. Płomień zachowywał się stabilnie i w całości pozostawał wewnątrz

komory co oznaczało spalanie stechiometryczne.

Page 12: Praca przejściowa_Mikroturbina

11

3.3.3 Układ smarowania i chłodzenia

Ważnym elementem turbiny jest jej smarowanie. Obroty turbiny dochodzą do 200000 RPM i bez

odpowiedniego wyważenia i smarowania turbina szybko by się rozpadła. Chłodzenie łożysk

utrzymuje temperaturę oleju na odpowiednim poziomie dzięki czemu łożyska się nie zatrą.

Elementy układu smarowanie i chłodzenia:

- Hydrauliczna pompa oleju firmy „Zetor”

- Silnik prądu stałego napędzający pompę ( silnik od wycieraczek firmy „Bosh”)

- Zbiornik oleju wykonany ze stalowej rury

- Hydrauliczne przewody olejowe

- Filtr oleju ( zastosowałem filtr do oleju napędowego)

- Samochodowa chłodnica oleju

Rysunek 10 Schemat układu smarowania

Rysunek 11 Pomapa oleju z napędem

Page 13: Praca przejściowa_Mikroturbina

12

3.3.4 Układ zapłonowy i elektryczny

Układ zapłonowy ma na celu zapalenie mieszanki w komorze spalania. Na początku zastosowałem

układ oparty na cewce zapłonowej i elektronicznym przerywaczu. Niestety okazał się dość awaryjny.

Rysunek 12 Układ oparty o cewkę zapłonową

Nowy układ oparty jest o trafopowielacz wykorzystywany w starych telewizorach

kineskopowych. Generuje on wysokie napięcie między elektrodami świecy

zapłonowej. Wysokie napięcie jonizuje powietrze i dzięki temu powstaje ciągły

łuk elektryczny. Energia łuku jest wystarczająca do zapalenia mieszanki w

komorze spalania.

W skład układu elektrycznego wchodzi akumulator 12V zasilający układ

zapłonowy oraz silnik pompy oleju.

3.3.5 Układ paliwowy

Układ paliwowy składa się z butli z gazem, zaworu gazowego oraz dyszy. Dysza posiada wymienną

końcówkę aby przetestować kilka i wybrać najlepiej nadającą się do komory.

Paliwem dla turbiny gazowej jest propan-butan.

3.3.6 Układ rozruchowy

Ze względu na trudność podłączenia silnika do wału do rozruchu turbiny wykorzystywane jest

sprężone powietrze. Aby je wytworzyć używam silnika odkurzacza. Przepływ powietrza przez turbinę

wymusza obracanie się wału. Dzięki temu możliwe jest zainicjowania procesu spalania w komorze.

Rysunek 13 Łuk elektryczny

Page 14: Praca przejściowa_Mikroturbina

13

3.4 Gotowa turbina

Po połączeniu wszystkich układów w całość turbina była gotowa do pracy.

Rysunek 14 Turbina w laboratorium

Rysunek 15 Turbina na Pikniku Naukowym

Page 15: Praca przejściowa_Mikroturbina

14

4 Eksploatacja turbiny

4.1 Sekwencja rozruchu

Ze względu na brak układu rozruchowego do startu turbiny wykorzystuję sprężone powietrze

wytwarzane przez silnik odkurzacza. Turbinę odpalamy ze stanu zimnego. Wszystkie zawory są w

pozycji zamkniętej.

Etapy rozruchu turbiny:

1) Sprawdzenie działania wszystkich podzespołów, poszukiwanie ewentualnych awarii i

wycieków, sprawdzenie poziomu oleju w zbiorniku.

2) Podłączyć układ elektryczny turbiny do akumlatora.

3) Załączenie układu smarowania i regulacja ciśnienia na łożyskach do poziomu 2,5 bara.

4) Załączenie silnika odkurzacza i wymuszenie przepływu powietrza przez układ przepływowy

turbiny. Podłączenie rury z powietrzem do wlotu do turbosprężarki.

5) Załączenie układu zapłonowego.

6) Odkręcenie zaworu na butli gazowej do ¾ otwarcia.

7) Otwarcie zaworu głównego – odpowiednia regulacja przepływu gazu i powietrza

zapewniająca zapłon w komorze spalania.

8) W przypadku zapłonu :

a. stopniowe zwiększanie ilości gazu

b. powolne odłączanie rury ze sprężonym powietrzem w miarę rozpędzania się turbiny

aż do całkowitego jej odłączenia po zaobserwowaniu samodzielnej pracy turbiny

c. równoległa kontrola i regulacja ciśnienia oleju na łożyskach w miarę wzrostu

temperatury oleju

d. wyłączenie układu zapłonowego

e. regulacja przepływu gazu w celu uzyskania pożądanej mocy i obrotów

f. obserwacja pracy turbiny, gotowość do działania w przypadku zagrożenia lub awarii

9) W przypadku dłuższego niż 10s braku zapłonu:

a. natychmiastowe zamknięcie zaworu głównego gazu

b. zamknięcie zaworu na butli z gazem

c. wyłączenie zapłonu

d. przedmuchanie turbiny przez ok. 30s

e. powtórzenie sekwencji rozruchu

W wypadku zauważenia niepokojących sygnałów należy natychmiast przerwać próbę

rozruchu i zamknąć dopływ gazu do turbiny oraz wyłączyć układ zapłonowy.

Page 16: Praca przejściowa_Mikroturbina

15

4.2 Praca turbiny

Ze względu na brak automatyki podczas pracy turbiny musimy ją obserwować i kontrolować

następujące rzeczy:

Ciśnienie oleju

Podczas pracy turbina zaczyna się rozgrzewać. Powoduje to wzrost temperatury i spadek gęstości

oleju smarnego. Spada więc ciśnienie w łożyskach ślizgowych turbiny. Zastosowanie mechanicznej

regulacji ciśnienia oleju wymusza ciągłe jego monitorowanie i regulację w miarę rozgrzewania się lub

stygnięcia oleju.

Ciśnienie gazu

Manipulując gazem możemy zwiększać i zmniejszać obroty turbiny i jej moc. Zmiany poziomu

obrotów powinny być realizowane delikatnie. Ze względu na mały zakres regulacji zaworu kulowego

należy to robić z wyczuciem.

Temperaturę obudowy

Gdy zauważymy że turbina się przegrzewa należy natychmiast ją odstawić i ochłodzić.

Płomień w komorze spalania

Przy zdmuchnięciu bądź zaniku płomienia należy natychmiast odłączyć gaz i odstawić turbinę.

Awarie i wycieki

Należy obserwować zachowanie wszystkich układów i w przypadku awarii szybko odstawić turbinę.

4.3 Odstawienie

Podczas odstawienia turbiny należy wykonać następujące czynności:

1) Uruchomić silnik odkurzacza stosowany do startu turbiny.

2) Stopniowo zamykać przepływ zaworem głównym gazu aż do zatrzymanie procesu spalania w

komorze.

3) Zamknąć zawór gazu na butli.

4) Wykorzystując sprężone powietrze ostudzić i przedmuchać turbinę podłączając przewód z

powietrzem do wlotu turbosprężarki przez ok 2 min (w zależności od rozgrzania turbiny)

5) Kontrolować ciśnienie oleju regulując je w razie potrzeby zaworem regulacyjnym.

6) Wyłączyć pompę układu smarowania po upływie ok 5 min. aż do wystudzenia łożysk turbiny.

7) Zbadać turbinę w poszukiwaniu wycieków lub awarii.

8) Odłączyć akumulator od układu elektrycznego.

Page 17: Praca przejściowa_Mikroturbina

16

4.4 Pomiary parametrów i obliczenia

Orientacyjne parametry pracy turbiny:

Parametr Symbol Dolna granica Górna granica Jednostka

Temperatura otoczenia T0 15 25 °C

Ciśnienie otoczenia P0 1 1 bar

Temp. za sprężarką T2 80 130 °C

Ciśnienie sprężania (nadciśnienie)

P2 1 2,5 bar

Ciśnienie w komorze spalania (nadciśnienie)

pk 1 2,5 bar

Temp. przed turbiną T3 700 1000 °C

Temp. Za turbiną T4.1 500 600 °C

Ciśnienie za turbiną P4.1 0,5 1 bar

Temp. Za 2 stopniem T4.2 400 500 °C

Obroty wału n 0 140000 RPM

Ciśnienie oleju pol 2,5 3 Bar

Obroty silnika rozruchowego nr 0 100000 RMP

Ciśnienie gazu ppal 3 5 Bar

Temp. oleju Tol 80 110 °C

Przepływ powietrza mp 0,1 0,2 kg/s

Przepływ gazu mg 0,002 0,003 kg/s

Parametry wynikają z obliczeń i danych producenta turbosprężarki.

Teoretyczne obliczenia:

Page 18: Praca przejściowa_Mikroturbina

17

Rysunek 16 Obliczenia dla różnego sprężu

Obliczenia wykonałem wykorzystując mapę sprężarki oraz podstawowe zależności termodynamiczne.

Z największym błędem założyłem temperaturę przed turbiną T3. Temperatury w Kelwinach.

Pomiary rzeczywiste:

Ze względu na brak środków na czujniki udało mi się zmierzyć tylko podstawowe parametry pracy

turbiny. Wykorzystałem do tego dostępne przyrządy pomiarowe.

1) Obroty wału

Aby zmierzyć prędkość obrotową zbudowałem czujnik optyczny. Skierowany jest on na wał od

strony sprężarki. Nakrętka wału pomalowana jest jedna połowa na czarno druga na biało.

Czujnik zlicza odbicia światła diody od białej powierzchni. Częstotliwość prądu jest

częstotliwością obrotów wału.

Zmierzona prędkość: n = 90 000 RPM

2) Ciśnienie w komorze spalania

Mierzone za pomocą manometru: p_ks max = 2 bar

3) Ciśnienie oleju

Mierzone za pomocą manometru: p_oil = 1-2 bar

T1 [K] p1 [b] T2t [K] T2r [K] p2/p1 v pow [m 3̂/s] m pow [kg/s] ns

293 1 376,2698 402,5656 2,4 0,14 0,168650628 0,76

293 1 374,0133 399,5964 2,35 0,135 0,162627392 0,76

293 1 367,0309 390,4091 2,2 0,135 0,162627392 0,76

293 1 351,9747 368,6087 1,9 0,11 0,132511208 0,78

Pis [kW] Lt [kg pow/kg pal]m pal t T3 m pal r [kg/s]nks p3=p2 p4=p1

18,57069 15,7 0,010742 973 0,0027012 0,9 2,4 1

17,42217 15,7 0,010358 973 0,0026168 0,9 2,35 1

15,9206 15,7 0,010358 973 0,002654 0,9 2,2 1

10,06909 15,7 0,00844 973 0,00223447 0,9 1,9 1

T4t T4r nt Pit [kW] Pu [kW] nc

764,5695 806,255631 0,8 30,85771 12,2870202 0,098884204

769,0149 809,81189 0,8 29,12316 11,7009829 0,097206721

783,1096 821,087664 0,8 27,11694 11,1963458 0,091710161

815,3698 846,895811 0,8 18,35135 8,28226571 0,080577979 130k rpm

Cpp [kJ/(kg*K)]Cps [kJ/(kg*K)]Wo [MJ/kg] T3 [stC] T wyl [stC]

1,005 1,08 46000 600-900 536,8118899

Page 19: Praca przejściowa_Mikroturbina

18

4.5 Plany rozbudowy

Schemat układu przepływowego Turbiny Gazowej

Zabezpieczenia i czujniki:

Czujnik ciśnienia oleju

Czujnik ciśnienia gazu

Czujnik płomienia

Czujnik temperatury oleju

Kontrola ciśnienia w komorze spalania

Kontrola obrotów wału

Termopary

Przetworniki ciśnienia

Jeżeli jakaś wartość przekroczy zakres odłączenie gazu – zawór awaryjny odcinający

sterowalny + zawór ręczny na wypadek gdy zawiedzie automatyka.

Sterowanie automatyczne:

Rozruch – silnik (sterowanie obrotami) oraz sprzęgło odłączalne

Zawór gazowy (pełna regulacja), ON/OFF w razie awarii

Zapłon (ON/OFF)

Pompa oleju (ON/OFF)

Page 20: Praca przejściowa_Mikroturbina

19

Spis ilustracji

Rysunek 1.1 Przekrój turbiny gazowej .................................................................................................... 3

Rysunek 2.1 Obieg Brytona (Wikipedia)) ................................................................................................. 3

Rysunek 2.2 Wygląd sprężarki i turbiny promieniowej w turbinach małej mocy ................................... 4

Rysunek 4 Schemat rzeczywisty .............................................................................................................. 6

Rysunek 5 Schemat teoretyczny.............................................................................................................. 7

Rysunek 6 Mapa sprężarki ....................................................................................................................... 8

Rysunek 7 Zmotowany układ przepływowy ............................................................................................ 8

Rysunek 8 Projekt komory spalania ........................................................................................................ 9

Rysunek 9 Schemat układu smarowania ............................................................................................... 11

Rysunek 10 Pomapa oleju z napędem ................................................................................................... 11

Rysunek 11 Układ oparty o cewkę zapłonową ...................................................................................... 12

Rysunek 12 Łuk elektryczny ................................................................................................................... 12

Rysunek 13 Turbina w laboratorium ..................................................................................................... 13

Rysunek 14 Turbina na Pikniku Naukowym .......................................................................................... 13

Bibliografia

1. Energetyczne turbiny gazowe oraz uklady z ich wykorzystaniem / Krzysztof Badyda, Andrzej Miller. 2. Gas turbine theory / H. I. H. Saravanamuttoo [et al.] 3. Turbiny cieplne : podstawy teoretyczne / Tadeusz Chmielniak. 4. Turbiny gazowe i układy parowo-gazowe / Andrzej Miller. 5. Termodynamika / Bogumił Staniszewski. 6. Wymiana ciepła : przykłady obliczeń i zadania / Piotr Furmański, Roman Domański. 7. http://rcdon.com

Linki Pracująca turbina:

http://www.youtube.com/watch?v=oqdZjo2M92M – Piknik Naukowy

http://www.youtube.com/watch?v=4RnlH3KGFL8 – Targi Konik

http://www.youtube.com/watch?v=yAsos01LQcs&feature=plcp – Laboratorium

Test komory spalania:

http://www.youtube.com/watch?v=MjKp5olwVXc