ENERGIE VERSUS MASSA - Stoomturbine - Rankinecyclus
3 belangrijke vragen over ENERGIE VERSUS MASSA - Stoomturbine - Rankinecyclus
Welke cyclus biedt een oplossing voor de nadelen van de standaard Rankinecyclus?
De Rankinecyclus met oververhitting.
Hierbij wordt de verzadigde stoom door een oververhitter gevoerd en hierin verhit tot oververhitte stoom. De oververhitte stoom behoudt in de oververhitter toch de keteldruk omdat beide ruimten, ketel en oververhitter immers in vrije verbinding met elkaar staan zodat in beide ruimten dezelfde druk heerst.
Hoe hoger de oververhittingstemperatuur, hoe beter het rendement. Anderzijds hoe hoger de temperatuur hoe meer men moet gaan investeren in hoogwaardige legeringen. Te hoge oververhittingstemperaturen zijn daarom economisch onverantwoord. Tegenwoordig wordt de grens veelal op 540°C gelegd.
Hierbij wordt de verzadigde stoom door een oververhitter gevoerd en hierin verhit tot oververhitte stoom. De oververhitte stoom behoudt in de oververhitter toch de keteldruk omdat beide ruimten, ketel en oververhitter immers in vrije verbinding met elkaar staan zodat in beide ruimten dezelfde druk heerst.
Hoe hoger de oververhittingstemperatuur, hoe beter het rendement. Anderzijds hoe hoger de temperatuur hoe meer men moet gaan investeren in hoogwaardige legeringen. Te hoge oververhittingstemperaturen zijn daarom economisch onverantwoord. Tegenwoordig wordt de grens veelal op 540°C gelegd.
Wat betreft de procesanalyse verloopt het kringproces zeer analoog aan het standaard Rankine proces, enkel dienen we nu te vermelden dat de warmte die in de ketel wordt opgenomen nu in drie stukken kan opgesplitst worden, welke?
- de vloeistofwarmte bij de toestandsverandering 2 → A;
- de latente warmte bij de toestandsverandering A → B;
- de oververhittingswarmte bij de toestandsverandering B →3.![]()
- de latente warmte bij de toestandsverandering A → B;
- de oververhittingswarmte bij de toestandsverandering B →3.
Bij éénzelfde oververhittingstemperatuur zal, bij verscheidene drukken, de hoogste druk leiden tot de meeste condensatie. M.a.w. hoe lager de keteldruk, hoe lager het watergehalte van de afgewerkte stoom. We weten dat natte afgewerkte stoom moet vermeden worden (in de praktijk tot zo'n 10% watergehalte). Hoe kunnen we dit doen?
Door middel van een Rankinecyclus met héroververhitting. Teneinde de nadelen van een te hoog watergehalte behorende bij een hoge keteltemperatuur te vermijden past men tussenoververhitting of heroververhitting toe. Na een gedeeltelijke expansie tot op temperatuur T4 , nog gelegen in het oververhittingsgebied, wordt de stoom (terug isobaar) heroververhit van temperatuur T4 tot temperatuur T5. De turbine wordt dan in twee ( of meerdere) delen uitgevoerd: een hoge en een lage druk turbine.![]()
De vragen op deze pagina komen uit de samenvatting van het volgende studiemateriaal:
- Een unieke studie- en oefentool
- Nooit meer iets twee keer studeren
- Haal de cijfers waar je op hoopt
- 100% zeker alles onthouden
Onthoud sneller, leer beter. Wetenschappelijk bewezen.
