Тепло, хладагент и пределы паровой турбины
ТеплоСредняя
Рассчитайте теплоёмкость, выберите хладагент и сохраните рабочую температуру корпуса турбины.
Теплоёмкость хранит, проводимость передаёт
Удельная теплоёмкость определяет энергию для изменения температуры массы. Теплопроводность описывает передачу тепла, а не его запас. Большой бассейн Вода поглощает много тепла благодаря массе и высокой теплоёмкости. Это резерв, а не способ уничтожить тепло.
| Элементы | Удельная теплоёмкость | Теплопроводность |
|---|---|---|
 Вода | 4,179 (ДЕТ/г)/ºC | 0,609 (ДЕТ/(м·сек.))/ºC |
 Загрязненная вода | 4,179 (ДЕТ/г)/ºC | 0,58 (ДЕТ/(м·сек.))/ºC |
 Нефть | 1,76 (ДЕТ/г)/ºC | 2 (ДЕТ/(м·сек.))/ºC |
 Суперхладагент | 8,44 (ДЕТ/г)/ºC | 9,46 (ДЕТ/(м·сек.))/ºC |
Для одного вещества без смены фазы: тепло в кДТЕ = масса в кг × удельная теплоёмкость в ДТЕ/г/К × изменение температуры в К. Нагреть 1 000 кг воды на 10 градусов - это 41 790 кДТЕ. При постоянном притоке 10 кДТЕ/с потребуется 4 179 секунд, или 6,965 цикла, если другого теплообмена нет.
Термоводорегулятор отдаёт тепло окружению
Термоводорегулятор понижает температуру проходящей жидкости на 14 градусов и потребляет 1 200 Вт во время работы. При 10 кг/с воды он переносит из неё 585,06 кДТЕ/с. Тепло поступает в окружение машины: без теплоотвода оно нагреется. Теплоёмкость хладагента меняет переносимое тепло, хотя шаг температуры и номинальная мощность остаются прежними.
Охлаждайте корпус турбины
У Паровая турбина порог температуры входящего пара - 125 ºC, а предельная рабочая температура корпуса - 100 ºC. Это разные проверки. При полном потоке она принимает до 2 кг/с Пар, возвращает Вода при 95 ºC и даёт до 850 Вт. Полный поток пара при 200 ºC достигает номинала; более горячий пар не снимает ограничение мощности.
Турбина нагревает собственный корпус: 4 кДТЕ/с при работе плюс 10% тепла, удалённого из пара. Помимо подачи пара нужно охлаждать корпус. Не путайте гораздо более высокий порог повреждения от перегрева с рабочим пределом и вычитайте потребление регулятора и насосов из выработки.
Смена фазы требует отдельного расчёта
Проверяйте не только температуру перехода, но и получаемое вещество: иногда продуктов несколько. Замёрзший или вскипевший в трубе хладагент уже не та жидкость, под которую рассчитан контур. Оставляйте запас на весь температурный шаг регулятора, а не только на температуру входа.
