Diplomová práce se zabývá návrhem turbíny o výkonu 120 MW pro solární cyklus. Je uvedeno porovnání klasického parního s ORC cyklem, dále specifika v porovnání s turbínou pro uhelný (jaderný) blok. V rámci návrhu je řešen tepelný výpočet, průtočná část, dimenzování a pevnostní kontrola vybraných komponent, kritické otáčky rotoru, bilance výkonu, tepelná účinnost cyklu a bilanční schéma při sníženém 50% a 75% provozu. Práce obsahuje výkres podélného řezu turbínou.
Annotation in English
The thesis deals with a proposal turbine of output 120 MW for solar cycle. It is introduced comparison of classical steam with ORC cycle, further specifications as compared to turbine for coaly (nuclear) block. In the proposal is solved heat calculation, flow part, dimensioning and solidity control of the selected components, critical rotation speed of the shaft, heat efficiency of cycle and balance diagrams at decreased 50% and 75% operation. This work includes the drawing of an axial slice of the turbine.
Diplomová práce se zabývá návrhem turbíny o výkonu 120 MW pro solární cyklus. Je uvedeno porovnání klasického parního s ORC cyklem, dále specifika v porovnání s turbínou pro uhelný (jaderný) blok. V rámci návrhu je řešen tepelný výpočet, průtočná část, dimenzování a pevnostní kontrola vybraných komponent, kritické otáčky rotoru, bilance výkonu, tepelná účinnost cyklu a bilanční schéma při sníženém 50% a 75% provozu. Práce obsahuje výkres podélného řezu turbínou.
Annotation in English
The thesis deals with a proposal turbine of output 120 MW for solar cycle. It is introduced comparison of classical steam with ORC cycle, further specifications as compared to turbine for coaly (nuclear) block. In the proposal is solved heat calculation, flow part, dimensioning and solidity control of the selected components, critical rotation speed of the shaft, heat efficiency of cycle and balance diagrams at decreased 50% and 75% operation. This work includes the drawing of an axial slice of the turbine.
\hsp{1,3cm}
Máte navrhnout jednotělesovou kondenzační parní turbinu s axiálním výstupem do vodou chlazeného kondenzátoru pro solární cyklus. Návrh bude zpracován pro následující zadané parametry:
Elektrický výkon na svorkách generátoru Pb = 120 MW, tlak admisní páry p1 = 90 bar(a), teplota\hsp{0,3cm}admisní/přihřáté páry\hsp{0,2cm} t1 = 383 \stC/t3 = 383 \stC,\hsp{0,3cm}tlaková\hsp{0,3cm}ztráta\hsp{0,3cm}přihříváku\hsp{0,2cm}10 \%,
teplota odplynění todpl = 180 \stC, teplota napájecí vody tnv = 245 \stC, teplota chladící vody tk = 30 \stC, otáčky turbiny n = 3000 min-1, pracovní látka je vodní pára.
Máte za úkol:
Máte za úkol:
Specifikovat vlastnosti turbin pro solární cyklus, srovnat s turbinou pro klasický tepelný oběh.
Porovnat zadaný parní cyklus s alternativním ORC cyklem.
Vypracovat bilanční schémata pro nominální 100 \% provoz, dále pak pro částečné 75 \% a 50 \% provozy.
Stanovit základní geometrie a pevnostní výpočty průtočné části turbiny.
Provést volbu materiálu základních částí turbiny s ohledem na specifika provozu v solárním cyklu.
Provést kontrolu komponent turbiny - průřez ucpávek, spojka, ložiskové čepy.
Předběžně určit kritické otáčky rotoru turbiny.
Vyhotovit podélný řez turbinou.
Research Plan
\hsp{1,3cm}
Máte navrhnout jednotělesovou kondenzační parní turbinu s axiálním výstupem do vodou chlazeného kondenzátoru pro solární cyklus. Návrh bude zpracován pro následující zadané parametry:
Elektrický výkon na svorkách generátoru Pb = 120 MW, tlak admisní páry p1 = 90 bar(a), teplota\hsp{0,3cm}admisní/přihřáté páry\hsp{0,2cm} t1 = 383 \stC/t3 = 383 \stC,\hsp{0,3cm}tlaková\hsp{0,3cm}ztráta\hsp{0,3cm}přihříváku\hsp{0,2cm}10 \%,
teplota odplynění todpl = 180 \stC, teplota napájecí vody tnv = 245 \stC, teplota chladící vody tk = 30 \stC, otáčky turbiny n = 3000 min-1, pracovní látka je vodní pára.
Máte za úkol:
Máte za úkol:
Specifikovat vlastnosti turbin pro solární cyklus, srovnat s turbinou pro klasický tepelný oběh.
Porovnat zadaný parní cyklus s alternativním ORC cyklem.
Vypracovat bilanční schémata pro nominální 100 \% provoz, dále pak pro částečné 75 \% a 50 \% provozy.
Stanovit základní geometrie a pevnostní výpočty průtočné části turbiny.
Provést volbu materiálu základních částí turbiny s ohledem na specifika provozu v solárním cyklu.
Provést kontrolu komponent turbiny - průřez ucpávek, spojka, ložiskové čepy.
Předběžně určit kritické otáčky rotoru turbiny.
Vyhotovit podélný řez turbinou.
Recommended resources
Škopek J.: Parní turbina: Tepelný a pevností výpočet, ZČU v Plzni, 2003, ISBN 80-7043-256-X
Kadrnožka J.: Lopatkové stroje, Vyd. 1., Brno, 2003, ISBN 80-7204-297-1
Dixon S. L.: Fluid Mechanics and Thermodynamics of Turbomachinery, 5th edition, Amsterdam, 2005, ISBN 0-7506-7870-4
Prabhu E.: Solar Trough Organic Rankine Electricity System (STORES) Stage 1: Power Plant Optimization and Economics, Reflective Energies, California, March 2006
STG International, Solar ORC: How it Works
Recommended resources
Škopek J.: Parní turbina: Tepelný a pevností výpočet, ZČU v Plzni, 2003, ISBN 80-7043-256-X
Kadrnožka J.: Lopatkové stroje, Vyd. 1., Brno, 2003, ISBN 80-7204-297-1
Dixon S. L.: Fluid Mechanics and Thermodynamics of Turbomachinery, 5th edition, Amsterdam, 2005, ISBN 0-7506-7870-4
Prabhu E.: Solar Trough Organic Rankine Electricity System (STORES) Stage 1: Power Plant Optimization and Economics, Reflective Energies, California, March 2006
STG International, Solar ORC: How it Works
Enclosed appendices
1 podélný řez turbínou (formát výkresu B0), 1 CD ROM.
