Паровой двигатель. Электричество, тепло и ГВС

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Коллега, я же уже написал выше что разработчики этим занимаются, а не проектанты ТЭС, т. е. им ещё предстоит решить массу больших и сложных проблем, в том числе разработку новых марок сталей, что-то типа 20х23н18, в котором часть железа нужно заместить в достаточном количестве вольфрамом, ниобием, титаном и прочими ништяками. У нас в Москве специализированный Цнии работал и работает по трубностальной тематике, им выдано несколько заданий на разработку новых марок сталей для энергетических труб для повышенных параметров, мы с ними в контакте и информация из первых рук. Проблема, которая вы описываете известная, она заключается в том что флюид это идеальный растворитель который растворяет практически всё. Это свойство давно используют, например так гидротермальным способом в т. н. бомбах, т. е. автоклавах высокого давления выращивают серийно искусственные драгоценные камни в Смоленске например. Между прочим их не отличить от натуральных если не знать как они изготовлены. А вот при высокотемпературном методе Чохральского получаются идеальные камни, которых в природе не бывает, их любой оценщик сразу определит как синтетические.

Теперь Вы и другие читатели, я надеюсь, понимаете на острие какой атаки Гарри находится и в какой воз он впрягся.

В этой связи я призываю Вас к сдержанности. Мне ничего не стоит написать что Ваше предложение это полное фуфло и оно показывает что в термодинамике и энергетике Вы принципиально ничего не понимаете, однако я так не пишу, а пишу о том что теплоёмкость воздуха мизерна по сравнению с теплоёмкостью воды и даже пара и именно поэтому существовали и существуют турбины паровые и турбины газовые на газах сгорания углеводородных топлив, а турбин, работающих на энергии нагретого воздуха или энергии сгорания углей нет именно потому что теплоёмкость воздуха очень мала. Для того чтобы горячий воздух передал турбине столько же энергии, которую может передать ей горячий пар потребуется очень много воздуха, его либо надо очень сильно сжимать либо турбина будет громадных размеров чтобы пропустить для себя громадные объёмы горячего воздуха в единицу времени.

По этой причине Ваше предложение бессмысленно, а паровые двигатели и паровые турбины это реальность ещё 19 века и списывать их со счетов никто не собирается, а собираются развивать в том числе за счёт повышения параметров. В числе интересантов например Росатом.

Поэтому советую Вам перечесть книжки, подумать, снова перечесть то что осталось непонятным, посоветоваться с коллегами и решительно избавиться от мусора в голове.

С уважением.

Отвечая уважаемом коллеге я ответил и на Ваш вопрос. Всё дело в громадной теплоёмкости воды и водяного пара. Например если нужно с помощью потока газа быстро что-то нагреть то технари очень любят делать это с помощью пара, в этом случае система получается самой компактной что резко снижает тепловые потери и также резко повышает эффективность процесса. Например те же опилки обрабатывают паром для того чтобы расплавить лигнин, который под давлением склеит их в пеллеты.

 

Так я имел ввиду не замену жидкости на газ, а замену одной жидкости на другую, т. е. вместо воды подобрать что-то менее агрессивное к деталям машины и парогенератора, но подходящее по своим физическим параметрам. Какой-либо пропан (в жидкой фазе), к примеру (это в порядке бреда предложение, "с потолка", не знаю насколько он удовлетворяет требованиям).

 

Вовсе не разительные отличия. Особенно воздух и пар. Вот водород да, отличается.

 

Видимо Вы перепутали теплопроводность газов с теплоёмкостью газов. Да, теплопроводность водорода рекордна также как рекордна теплоёмкость воды и пара. Но в турбине или в цилиндре нужна именно теплоёмкость, а не теплопроводность.

 

А я не писал что жидкость надо менять на газ или газ на жидкость. Нужно понимать что тепловые машины в общем случае работают именно на изменении фазового состояния вещества за очень редким исключением. Т. е. в тепловых машинах вещество в жидком виде получает тепловую энергию, переходит в пар и при его расширении совершает работу, переводя свою тепловую энергию в механическую работу. Делать описанное могут разные вещества но именно вода обладает очень большой теплоёмкостью что делает механизм компактным. Аналогичным свойством отличается аммиак потому что он - структурный аналог воды. Оба вещества полярны и атомы водорода, у которых оголены их ядра потому что электроны притянуты в кислороду или к азоту, формируют кластеры молекулярные- структуры дальнего порядка благодаря водородным связям, на разрыв которых собственно и затрачивается громадная энергия. Однако аммиак это сильнейший яд и его использование возможно только в закрытых или полузакрытых агрегатах. А вода дешёвая, доступная, теплоёмкая и вообще идеальная.
Молекулы например спиртов или жирных кислот тоже полярны, но эти вещества агрессивны на порядки больше чем вода. Просто Вы восприняли информацию о технических сложностях с водой. вернее с её флюидом слишком оголённым нервом, а на самом деле всё не так плохо хотя и не просто.

Однако давно и хорошо известны транспортные энергетические системы например на сжатом воздухе или на сжиженном углекислом газе. Но с водой всё-таки проблем на порядки меньше.

 

Никаких особых рекордов у воды и пара водяного. Тем более в сравнении с водородом, гелием даже.
https://tehtab.ru/Guide/GuidePhysics/GuidePhysicsHeatAndTemperature/SpecificHeat/SpecificHeatTable/

 

Вода при испарении поглощает громадное количество энергии имея очень малый объём в виде жидкости. А воздух будучи газом при нагревании выше 100 и даже 200 и даже 500 градусов поглощает по сравнению с превращающейся в газ жидкой водой мизерное тепло, а значит это мизерное тепло он и передаст турбине. Литр воды жидкой против литра воздуха газообразного. Как Вам должно быть известно, рабочее тело в тепловой машине совершает работу за счёт увеличения своего объёма с одновременным охлаждением и снижением давления. Посмотрите в таблицах волшебных какой объём займёт водяной пар, получившийся при испарении литра воды жидкой и какой объём займёт литр газообразного воздуха при температуре нагрева пара, а заодно посмотрите сколько энергии будет аккумулировано в этой массе пара и сколько в этой массе воздуха, массы будут очень отличаться одна от другой.

 

А что хорошего в том, что у воды большая теплоемкость? Пустая трата энергии для нагрева до начала кипения.

 

Кипение имеет место в докритических котлах, в котлах со сверхкритическими параметрами флюида кипения как такового нет потому что флюид одновременно и жидкость и пар. Это пятое агрегатное состояние вещества если четвёртым считать плазму.
Кроме того те потери тепла, о которых Вы написали характерны для паровых машин без конденсатора. В них отработанный пар выбрасывают в атмосферу, а новую воду, поступающую из бака греют до кипения чтобы потом всё тепло нагревания и испарения выбросить в атмосферу.
Поэтому у них КПД не более 5%.

Выглядит это так:

 

Это какие-то новые физические параметры вы изобрели? Какая размерность будет?

 

Без разницы, в сущности.

 

Если поставить самый простой конденсатор и получать в нём из пара воду с температурой около 100 градС то КПД системы подпрыгнет сразу к 18%.

Это выглядит так:

 

Это для "небольшая доработка котла и вам не потребуется электричество"? Чего бы сразу не замахнуться на самодельный наш ядерный котел? Там ваще все просто принципиально.

 

Чертежи, схемы, ТТХ?

 

Очень похоже - «Иногда, глядя с крыльца на двор и на пруд, говорил он о том, как бы хорошо было, если бы вдруг от дома провести подземный ход или чрез пруд выстроить каменный мост, на котором бы были по обеим сторонам лавки, и чтобы в них сидели купцы и продавали разные мелкие товары, нужные для крестьян,—При этом глаза его делались чрезвычайно сладкими и лицо принимало самое довольное выражение, впрочем все эти прожекты так и оканчивались только одними словами…»