водород, проблема |
Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )
водород, проблема |
2.5.2016, 18:25
Сообщение
#1
|
|
Эксперт Группа: Clubmen Сообщений: 1 369 Регистрация: 5.12.2007 Из: Козлодуй Болгария Пользователь №: 888 |
Кажется, что водород уже перевращаеться в прблема для турбогенераторов: http://www.npp.zp.ua/news#news-1716
|
|
|
2.5.2016, 20:56
Сообщение
#2
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 941 Регистрация: 26.8.2011 Пользователь №: 33 445 |
ЛМЗ уже серийно делает с полным водяным охлаждением до 800 МВт, ждем увеличения мощности до 1200 МВт.
-------------------- |
|
|
2.5.2016, 22:14
Сообщение
#3
|
|
Опытный Группа: Haunters Сообщений: 131 Регистрация: 27.4.2012 Пользователь №: 33 609 |
Вопрос чайника, а вообще почему водород, а допустим инертный азот?
Вроде бы даже в массивных и тихоходных генераторах ГЭС его используют... Но почему? Летуч, взрывоопасен, теплоёмкость - всяко хуже воды... диэлектрик, так и азот тоже... |
|
|
3.5.2016, 0:44
Сообщение
#4
|
|
Он знает ТОТ Группа: Patrons Сообщений: 2 450 Регистрация: 3.4.2011 Из: Питер Пользователь №: 33 050 |
Водород из-за разности плотностей с воздухом создаёт подъемную силу. У азота в этом плане практически нет преимуществ.
|
|
|
3.5.2016, 1:42
Сообщение
#5
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 527 Регистрация: 17.3.2011 Из: Russia, Moscow Пользователь №: 32 515 |
эээ и поднимает турбину штоле? при чем тут подъемная сила?
-------------------- Спор - это когда обе стороны пытаются сказать последнее слово первыми
|
|
|
3.5.2016, 5:38
Сообщение
#6
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 888 Регистрация: 8.5.2013 Из: Подмосковье Пользователь №: 33 796 |
Вопрос чайника, а вообще почему водород, а допустим инертный азот? Вроде бы даже в массивных и тихоходных генераторах ГЭС его используют... Но почему? Летуч, взрывоопасен, теплоёмкость - всяко хуже воды... диэлектрик, так и азот тоже... У генератора две обмотки: статора и ротора. Обе естественно греются. Обмотку статора охлаждают ожидаемо водой (дистилированной). А обмотку ротора водородом. Про закону равнораспределения теплоемкость на одну степень свободы кТ/2 независимо от массы. Потери же на вращение ротора в газовой среде растут, само собой, с плотностью газа. Поэтому как охладитель легчайший водород делает все остальные газы как бык овцу. Тот же азот всемеро. Охлаждающий газ тоже надо охлаждать, и эта семерка дает такой же выигрыш в прокачке через систему охлаждения газа и в его сложности. |
|
|
3.5.2016, 10:20
Сообщение
#7
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 941 Регистрация: 26.8.2011 Пользователь №: 33 445 |
Вопрос чайника, а вообще почему водород, а допустим инертный азот? Вроде бы даже в массивных и тихоходных генераторах ГЭС его используют... Но почему? Летуч, взрывоопасен, теплоёмкость - всяко хуже воды... диэлектрик, так и азот тоже... Температура у водорода 20 К, у азота 77К, что снижает массу ротора более чем на треть, плюс почти вдвое меньше потери, а значит и расход хладагента, и энергии на его обеспечение. -------------------- |
|
|
3.5.2016, 12:49
Сообщение
#8
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 888 Регистрация: 8.5.2013 Из: Подмосковье Пользователь №: 33 796 |
|
|
|
3.5.2016, 13:29
Сообщение
#9
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 256 Регистрация: 30.4.2014 Пользователь №: 33 980 |
Газом охлаждают. Температура его около 40 градусов Цельсия. Теплоемкость и килограмм-молы, число Авогадро, объем одного грамм-мола при НУ и т.д.. Прочитайте в Википедий.
Еще учтите, что там баланс по давлению есть между водородом, конденсатом (дистиллированная вода) и уплотняющим маслом. Он должен сохранится во всех дозволенных температурных режимах и т.д. Кроме того, вопрос доступности охлаждающего агента так же важен. Электролизер требует только воду и электричество. |
|
|
3.5.2016, 13:33
Сообщение
#10
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 461 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
Вопрос чайника, а вообще почему водород, а допустим инертный азот? Вроде бы даже в массивных и тихоходных генераторах ГЭС его используют... Но почему? Летуч, взрывоопасен, теплоёмкость - всяко хуже воды... диэлектрик, так и азот тоже... Разница в теплопроводности НАСТОЛЬКО велика, что оправдывает все проблемы. |
|
|
3.5.2016, 13:37
Сообщение
#11
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 461 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
У генератора две обмотки: статора и ротора. Обе естественно греются. Обмотку статора охлаждают ожидаемо водой (дистилированной). А обмотку ротора водородом. Про закону равнораспределения теплоемкость на одну степень свободы кТ/2 независимо от массы. Потери же на вращение ротора в газовой среде растут, само собой, с плотностью газа. Поэтому как охладитель легчайший водород делает все остальные газы как бык овцу. Тот же азот всемеро. Охлаждающий газ тоже надо охлаждать, и эта семерка дает такой же выигрыш в прокачке через систему охлаждения газа и в его сложности. Дело не в теплоёмкости (разница в объёмной теплопроводности не так уж велика, а перекачиваются именно объёмы при равном давлении). Дело именно в теплопроводности (скорость перераспределения тепла в газе), которая увеличивает теплоотвод от поверхности к газу и от газа к поверхности. То есть, да: дело в массе молекулы и распределения энергии по степеням свободы. И нет: дело не в том, что водород несёт больше тепла, дело в том, что он его очень быстро отбирает и уводит от приповерхностного слоя. |
|
|
3.5.2016, 13:42
Сообщение
#12
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 461 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
Кроме того, вопрос доступности охлаждающего агента так же важен. Электролизер требует только воду и электричество. Это важно только при выборе между гелием и водородом. И даже будь гелий вообще бесплатен, выбор не был бы очевиден. А среди прочих газов альтернативы водороду для теплоотвода просто нет. |
|
|
3.5.2016, 13:58
Сообщение
#13
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 722 Регистрация: 14.3.2011 Из: 34 Пользователь №: 32 154 |
Вообще для охлаждения лучше гелий, но он, собака, дорогой и очень текучий (в смысле улетает через неплотности). Уже где-то на форуме это обсуждалось.
|
|
|
3.5.2016, 14:28
Сообщение
#14
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 256 Регистрация: 30.4.2014 Пользователь №: 33 980 |
Водород так же летучий. Кроме того, он взрывается. Там есть предельная концентрация в 5% по машзалу. Для гелия нет такой концентраций, но содержать криогенную установку для разделения газов дорого. Сам гелий не так уж дорогой раз люди себе позволяют купить промышленную бутылку для заполнения тысячу баллонов для свадьбы или дня рождения.
Когда станций проектировали старались сделать их самодостаточными. |
|
|
3.5.2016, 14:28
Сообщение
#15
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 941 Регистрация: 26.8.2011 Пользователь №: 33 445 |
Разве охлаждают жидким водородом, а не газом? Есть и газ и жидкость. Есть ротор жидким, после которого газ на статор. -------------------- |
|
|
3.5.2016, 14:54
Сообщение
#16
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 461 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
Есть и газ и жидкость. Есть ротор жидким, после которого газ на статор. Это где такое?! Люблю экзотику. ... Крупный НТСП-генератор был только в Питере (20МВт, НЯП), а ВТСП сейчас только-только мегаватт перешагнули. А захолаживание до гиперпроводимости (не сверх-), НЯЗ, для генераторов не практикуется в силу бОльших потерь на охлаждение. Но если где-то такое есть, было б ну очень интересно. |
|
|
3.5.2016, 15:01
Сообщение
#17
|
|
Постоянный участник Группа: Patrons Сообщений: 2 461 Регистрация: 16.3.2011 Пользователь №: 32 318 |
Водород так же летучий. Кроме того, он взрывается. Там есть предельная концентрация в 5% по машзалу. Для гелия нет такой концентраций, но содержать криогенную установку для разделения газов дорого. Сам гелий не так уж дорогой раз люди себе позволяют купить промышленную бутылку для заполнения тысячу баллонов для свадьбы или дня рождения. Когда станций проектировали старались сделать их самодостаточными. Летучесть водорода - это совсем другого уровня летучесть. Двухатомный газ против благородного одноатомного (и у гелия и сам атом значительно меньше). Там чуть ли не десятичный порядок разницы в размерах. И гелий вовсе не так уж хорош для охлаждения. Он в два раза тяжелее, это компенсирует вращательные степени свободы у водорода. Тут как с водой: нам повезло, что такой хороший теплоноситель оказался ещё и очень дешёвым. |
|
|
3.5.2016, 15:14
Сообщение
#18
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 722 Регистрация: 14.3.2011 Из: 34 Пользователь №: 32 154 |
Летучесть водорода - это совсем другого уровня летучесть. Двухатомный газ против благородного одноатомного (и у гелия и сам атом значительно меньше). Там чуть ли не десятичный порядок разницы в размерах. И гелий вовсе не так уж хорош для охлаждения. Он в два раза тяжелее, это компенсирует вращательные степени свободы у водорода. Размер молекулы (в данном случае = атома) определяет не только текучесть, но и длину свободного пробега, а значит и теплопроводность, при прочих равных |
|
|
3.5.2016, 15:16
Сообщение
#19
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 941 Регистрация: 26.8.2011 Пользователь №: 33 445 |
Крупный НТСП-генератор был только в Питере (20МВт, НЯП), а ВТСП сейчас только-только мегаватт перешагнули. А захолаживание до гиперпроводимости (не сверх-), НЯЗ, для генераторов не практикуется в силу бОльших потерь на охлаждение. Но если где-то такое есть, было б ну очень интересно. Вы про глебовский, который еще при Брежневе был сделан? А следующий 300 МВт, непошедший в серию из-за проблем утечки гелия, которые даже на 20 МВт были в лучшие периоды 3 гр./мин. -------------------- |
|
|
3.5.2016, 15:27
Сообщение
#20
|
|
Ветеран форума Группа: Patrons Сообщений: 1 722 Регистрация: 14.3.2011 Из: 34 Пользователь №: 32 154 |
Бегло "гугланул" теплопроводности газов и да, водород при рассматриваемых условиях всё равно лучше гелия (разве что не стал оценивать по плотности, возможно она поменяет "баланс" в установке в целом). Ещё один плюс может в прямом смысле вытекать из применения гелия - допустимое уменьшение зазоров.
Так, например, производители HDD заменив воздух на гелий, путём снижения высоты парения магнитных головок над поверхностью увеличили плотность записи. |
|
|
Текстовая версия | Сейчас: 23.9.2024, 17:24 |