Obecnie projektuję prototyp. Poprosiłem o użycie cieczy o niskiej temperaturze wrzenia do uruchomienia turbiny parowej. Mam na myśli użycie ciekłego amoniaku.
Jakie są komplikacje przy stosowaniu amoniaku parowego w turbinie parowej. Czy możliwe jest uruchomienie małej turbiny parowej przy użyciu pary amoniaku?
Odpowiedzi:
Oczywiście jest to możliwe, ale prawdziwe pytanie brzmi: czy jest jakaś korzyść uzasadniająca użycie czegoś innego niż woda?
Wystarczy spuścić wodę z instalacji parowej, a jeśli chcesz użyć cieczy o niskiej temperaturze wrzenia, ustaw temperaturę wrzenia na około 40 ° C.
Aby to zrobić, potrzebujesz skraplacza, schłodzonego do punktu, w którym turbina niskociśnieniowa wydostaje się do całkiem dobrej próżni (po usunięciu powietrza z układu), a przekonasz się, że pozwala to na wykorzystanie energii w parować do około 40 ° C.
Dokładne liczby dotyczące temperatury i ciśnienia były tradycyjnie publikowane jako „stoły parowe”.
Używając zamiast tego amoniaku, z pewnością nie chcesz wyczerpać go do atmosfery, więc każde z tych podejść wymaga skraplacza. Po dodaniu tego nie można wiele zyskać na odejściu od wody.
Nadal może występować przewaga termodynamiczna amoniaku (lub eteru dietylowego), jeśli ma on znacznie mniej utajonego ciepła parowania niż woda; Nie mogę tego komentować.
Ugruntowanym podejściem, gdy chcesz mieć niską temperaturę wrzenia w silniku parowym, jest użycie innego płynu, po prostu nie amoniaku - w silnikach z organicznym cyklem Rankine'a stosuje się spaliny, fluorowęglowodory (HFC) i węglowodory. Ostatnim razem, gdy rozmawiałem z producentami ORC, HFC wydawało się normą, ponieważ są one również stosowane w lodówkach.
Z perspektywy materiałowej trzeba poważnie przyjrzeć się NH3, a nie Stack Stack. Oczywiście nie należy sprawdzać miedzi, mosiądzu ani brązu i monelu. Turbiny parowe mogą być gorące, np. 1000 F, w tej temperaturze azotujesz stal węglową amoniakiem. GE kondensacyjne turbiny parowe miały / mają problem z pękaniem pod wpływem wodoru i / lub zmęczeniem korozją twardych 13 łopatek chromowanych (GE temu zaprzeczył). Należy jednak bardzo uważać na związki wodoru wokół twardej stali (Rockwell C 23). A niezwiązany bezwodny amoniak może naprężać korozję stali o umiarkowanej wytrzymałości na pękanie korozyjne w temperaturach otoczenia (Re: Dr Phelps, USSteel, NACE Corrosion 1969-?). Można temu zapobiec przez dodanie kilkuset ppm wody, więc większość inżynierów nie zdaje sobie z tego sprawy. Ponadto niepowiązany jest atak wodoru w wysokiej temperaturze (Re: API 941, Krzywe Nelsona). Występuje to powyżej 500 F w wodorze pod wysokim ciśnieniem; Jednak korozja może wytwarzać wodór o dużej ulotności (wiąże aktywność chemiczną z ciśnieniem - nie, nie rozumiem tego). Atak wodoru miał miejsce w kotłach parowych zasadniczo bez ciśnienia wodoru, więc użycie amoniaku jako płynu roboczego wprowadza potencjalne problemy materiałowe. .PS, uwielbiam wodór, który w zasadzie zapewnił mi dobrą karierę.