Şu anda bir prototip tasarlıyorum. Buhar türbini çalıştırmak için düşük kaynama noktalı sıvı kullanmak istedim. Bu yüzden sıvı amonyak kullanmayı düşünüyorum.
Bir buhar türbininde buhar amonyak kullanırken oluşan komplikasyonlar nelerdir. Amonyak buharı kullanarak küçük bir buhar türbini çalıştırmak mümkün mü?
Yanıtlar:
Tabii ki mümkün, ama asıl soru, sudan başka bir şeyi kullanarak haklı göstermenin bir avantajı var mı?
Sadece buhar tesisinizi sudan geçirin ve düşük kaynama noktalı sıvı kullanmak istiyorsanız, kaynama noktasını yaklaşık 40 ° C'ye ayarlayın.
Bunu yapmak için, düşük basınçlı türbinin egzozu oldukça iyi bir vakuma (sistemden hava boşaltıldıktan sonra) boşaltıldığı noktaya kadar soğutulmuş bir kondansatöre ihtiyacınız vardır ve bu enerjiyi kullanmanıza olanak tanıyan 40 ° C'ye kadar buharlaştırın.
Sıcaklık ve basınç ile ilgili kesin sayılar geleneksel olarak "buhar tabloları" olarak yayınlandı.
Bunun yerine amonyak kullanmaktan kesinlikle atmosfere boşaltmak istemezsiniz, bu nedenle her iki yaklaşım da bir kondansatör gerektirir. Buna ek olarak, sudan uzaklaşmanın kazanacağı fazla bir şey yok.
Sudan çok daha az gizli buharlaşma ısısına sahipse, amonyağa (veya dietil etere) karşı termodinamik bir avantaj olabilir; Bunun hakkında yorum yapamam.
Bir buhar motorunda düşük bir kaynama noktası istediğinizde, yerleşik bir yaklaşım, yalnızca amonyak değil, başka bir sıvı kullanmaktır - Organik Rankine devirli motorlar , flueorkarbonlar, hidroflorkarbonlar (HFC) ve hidrokarbonlar kullanır. En son ORC üreticileriyle konuştuğumda, HFC, buzdolaplarında da kullanıldıkları için norm gibi görünüyordu.
Malzeme açısından bakıldığında, Stack Exchange'de değil, NH3'e ciddi şekilde bakmanız gerekir. Tabii ki bakır, pirinç veya bronz ve monel kontrol edilmemelidir. Buhar türbinleri 1000 F gibi sıcak olabilir, bu sıcaklıkta karbon çeliği amonyakla nitrit edersiniz. GE yoğuşmalı buhar türbinleri, sert 13 krom bıçakların hidrojen stresi çatlaması ve / veya korozyon yorgunluğu ile ilgili bir sorun yaşadı / yaşadı (GE bunu reddetti). Ancak sert (Rockwell C 23) çelik etrafındaki herhangi bir hidrojen bileşiğine çok dikkat edilmelidir. Ve ilgisiz, susuz amonyak korozyon çatlaklarını ortam sıcaklıklarında ılımlı çeliklerde zorlayabilir (Re: Dr Phelps, USSteel, NACE Corrosion 1969-?). Bu birkaç yüz ppm su ilavesiyle engellenmiştir, bu nedenle çoğu mühendis bugün habersizdir. Ve ayrıca, ilgisiz, yüksek sıcaklıktaki hidrojen saldırısıdır (Re: API 941, Nelson eğrileri) .Bu yüksek basınçlı hidrojende 500 F'nin üzerinde oluşur; Bununla birlikte, korozyon yüksek kaçaklığa sahip hidrojen üretebilir (kimyasal aktivite ile basınç arasındaki ilişkidir - Hayır, anlamıyorum). Dolayısıyla buhar kazanlarında esasen hidrojen basıncı olmayan hidrojen saldırısı meydana gelmiştir. Bu nedenle, çalışan bir akışkan olarak amonyak kullanılması potansiyel malzeme problemlerine neden olmaktadır. PS, temelde bana iyi bir kariyer sağladığı için hidrojeni seviyorum.