Munkaközegek 6. előadás körfolyamatok (Flash, trilateral flash, szerves flash, Otto; zárt Otto, Stirling)
Előző előadás Rankine szerves Rankine transzkritikus Rankine szuperkritikus Rankine Joule- Brayton (izobár+izentropikus) Nov. 21-i előadás elmarad! Beszámolók: nov. 14, nov. 28 vagy dec. 05.!
Beszámolók Bohunka Dávid, Lajkó Benedek: Energiatárolás elemzése szuperkritikus fluidumokkal Katona Adrienn: Metán szuperkritikus anomáliái NOV. 14. Kertész Ádám: A Stirling motorok és azok belsőégésű füstgázzal történő üzemeltetése NOV. 14. Kustán Réka, Kőszegi Balázs: Elképzelt tenger alatti bázis (6-700 m mélység, meleg források közelében) ellátása SCCO2- vel működő Rankine-cikluson alapuló erőművel NOV.28. Tóth Rudolf: "Halogénezett metán-származékok ODP és GWP adatainak összegyűjtése, felhasználhatóságuk és jelenlegi státuszuk bemutatása NOV. 28.
Emlékezzünk ORC kategóriák
Egyszerű Flash ciklus (trilateral flash cycle) Adiabatikus kompresszió (folyadék) izobár EGYFÁZISÚ hőbevitel (nincs fázisváltó rész) fázisváltás adiabatikus expanzióval izobár hőelvonás. Triviális hátrányok: - kisebb hatásfok (háromszög még kevésbé hasonlít a Carnot téglalapra, mint a Rankine-féle házikó) - Cseppek mindenhol és (majdnem) mindenkor Előny: - Nem kell forraló (a forralás bonyadalmas dolog)
Összetett Flash ciklus - Folyadék- és gőzfázis szétválasztása (nem egyszerű, az expanzió elején nagyon sok a folyadék, ha meg megvárom, amíg kevés lesz, akkor az expanzió egy része elveszett számomra). - Nem lesz akkora erózió
TS-diagramok Egyszerű (háromszögletű, TFC) és többlépéses (szerves, OFC) Milyen típusú munkaközegek lehetnek (ld. Rankine-osztályozást) Z*<C
TFC Ez egy fura dolog; van ilyen, de nem egyszerű/olcsó! http://www.eng.usf.edu/~hchen4/trilate ral%20flash%20cycle.htm
Összetett Flash ciklus https://ei.haas.berkeley.edu/educ ation/c2m/docs/organic-flash- Cycle.pdf
Egyszerű Flash ciklus (trilateral flash cycle) Kell egy cseppleválasztó
Egyszerű Flash ciklus (trilateral flash cycle) Kell egy cseppleválasztó A cseppek túl sok energiát/entrópiát/stb visznek el, nem hagyhatjuk őket veszni fojtószelepen el kell őket teljesen gőzölögtetni.
Egyszerű Flash ciklus (trilateral flash cycle) Kell egy cseppleválasztó Ezt a kisebb nyomású/sebességű/stb. gőzt pedig a főturbinából kijövő gőzzel rá kell engedni egy második turbinára A cseppek túl sok energiát/entrópiát/stb visznek el, nem hagyhatjuk őket veszni fojtószelepen el kell őket teljesen gőzölögtetni.
Melyik jó FC-re? Minél kevesebb csepp legyen a végén, sőt, lehetőleg a közepén is (elején mindenképp 100%-ról kezdünk, de lehetőleg hamar essen le 0 közelébe).
ACZ - nedvesítő Quality, q=gőz mennyiség/teljes anyagmennyiség
ACZM - szárító
AZCM szárító, a folyadék expanzióval teljesen elpárologtatható
ANZCM - izentróp
ANCZM - izentróp
ANCMZ - izentróp
ACNZM - izentróp
ACNMZ - izentróp
PV diagram Otto ciklus Pl. négyütemű benzinmotor 0 1 beszívás 1 2: izentropikus kompresszió (S állandó, p nő, V csökken, T nő) 2 3: izokhor melegítés (V állandó, p nő, S nő, T nő).égés 3 4: izontropikus expanzió (S=állandó, p csökken, V nő, T csökken). 4 1: izokhor hőelvonás( V állandó, p csökken, S csökken, T csökken) 1 0 kipufogás 0
PV diagram Otto ciklus Pl. négyütemű benzinmotor 0 1 beszívás 1 2: izentropikus kompresszió (S állandó, p nő, V csökken, T nő) 2 3: izokhor melegítés (V állandó, p nő, S nő, T nő).égés 3 4: izontropikus expanzió (S=állandó, p csökken, V nő, T csökken). 4 1: izokhor hőelvonás( V állandó, p csökken, S csökken, T csökken) 1 0 kipufogás 0
Stirling Az energetika Szent Grálja, nagyon jónak tűnik, de mégsem megy! 1: izoterm expanzió 2: izokor hőelvonás 3: izoterm kompresszió 4: Izokor hőbevitel Forrás: Jó barátunk, a Wikipédia! Jó hatásfoku, bármilyen hőforrásról menne, de pl. a hűtéshez nagy felület kell (nagy méretű lesz), illetve a meleg részeknél a fal és a dugattyú is meleg lesz, drága anyagokat kell alkalmazni. Azaz a Sterlingmotorok használatának/nemhasználatának csak anyagi okai vannak.
Köszönöm a figyelmüket! imreattila@energia.bme.hu Konzultáció: kedd, 13:00-15:00, D ép. 225A