Turbines, à la fois vapeur et à gaz (combustion interne) versions, créent de grandes quantités de puissance sur l'arbre dans un petit paquet physique, surtout par rapport aux moteurs à piston. Les turbines à vapeur sont de loin le moyen le plus courant pour alimenter des génératrices électriques dans les entreprises de services publics en raison de leur fiabilité et de haute efficacité, en particulier par rapport aux méthodes à combustion interne de production d'énergie électrique. Calcul de rendement de la turbine est possible avec la connaissance de la façon dont beaucoup de puissance de la turbine produit et la quantité d'énergie dont il a besoin pour le produire.
Définir le calcul de la turbine à vapeur. Dans cet exemple, un générateur de puissance de 1,2 mégawatt-heure dans un moulin à sucre est entraîné par une turbine à vapeur qui reçoit 52,462 livres par heure de vapeur surchauffée à 450 livres par absolue (psia) Pression pouce carré avec une température de 556.28 degrés Fahrenheit. La vapeur sort de la turbine saturée à 30 psia (environ 15 psi / jauge) et utilisée ailleurs dans l'usine. Si le générateur électrique a un rendement de conversion de 82 pour cent, vous pouvez calculer le rendement de la turbine.
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Calculer la puissance réelle utilisée par le générateur pour produire les mégawattheures d'électricité 1.2: heures-mégawatt 1.2 divisé par 0,82 (82 pour cent) l'efficacité du générateur = 1,4634 mégawattheures d'énergie.
Convertir la puissance à l'arbre de la turbine: 1,4634 mégawattheures / (0,746 kilowatts-heures / puissance X 1.000 kilowatts-heures / mégawatt-heures) = 1 962 chevaux.
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Autre la puissance 1962 produite par la turbine en BTU / heure. 1,962.45 multipliant par 2.545 résultats BTU / heure dans un total de 4.993.323 BTU / heure consommé par la turbine.
Consulter les valeurs enthalpie de la vapeur entrant et sortant. La vapeur surchauffée a une enthalpie de 1275,42 BTU / livre. La vapeur sortant a une enthalpie de 1164,1 BTU / livre. La valeur nette de la puissance fournie à la turbine par la vapeur est 111.32 BTU / livre de vapeur.
Calculer les livres théoriques de la vapeur surchauffée à des conditions ci-dessus pour fournir 4.993.323 BTU / heure en divisant par le 111.32 BTU / livre de l'enthalpie de la vapeur nette consommée dans la turbine. Ce montant correspond à 4,993,323 / 111,32 = 44,855.58 livres / heure de vapeur.
Calculer la vapeur rendement de la turbine en divisant les livres théoriques par heure de vapeur par la vapeur réellement consommée. Ceci est 44,855.58 livres (théoriques) / 52,462 livres réels d'efficacité opérationnelle = 0,855 ou 85,5 pour cent.