IPB

Здравствуйте, гость ( Вход | Регистрация )



Нет регистрации на форуме? Вам сюда.
2 страниц V   1 2 >  
Reply to this topicStart new topic
> водород, проблема
lz2gj
сообщение 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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Didro
сообщение 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.


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
pkb
сообщение 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...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Pakman
сообщение 3.5.2016, 0:44
Сообщение #4


Он знает ТОТ
******

Группа: Patrons
Сообщений: 2 447
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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
armadillo
сообщение 3.5.2016, 1:42
Сообщение #5


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 509
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
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Dobryak
сообщение 3.5.2016, 5:38
Сообщение #6


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 884
Регистрация: 8.5.2013
Из: Подмосковье
Пользователь №: 33 796



QUOTE(pkb @ 2.5.2016, 22:14) *
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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Didro
сообщение 3.5.2016, 10:20
Сообщение #7


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 941
Регистрация: 26.8.2011
Пользователь №: 33 445



QUOTE(pkb @ 2.5.2016, 22:14) *
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.


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Dobryak
сообщение 3.5.2016, 12:49
Сообщение #8


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 884
Регистрация: 8.5.2013
Из: Подмосковье
Пользователь №: 33 796



QUOTE(Didro @ 3.5.2016, 10:20) *
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.

Разве охлаждают жидким водородом, а не газом?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Vaklin Hristov
сообщение 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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Татарин
сообщение 3.5.2016, 13:33
Сообщение #10


Постоянный участник
******

Группа: Patrons
Сообщений: 2 426
Регистрация: 16.3.2011
Пользователь №: 32 318



Цитата(pkb @ 2.5.2016, 22:14) *
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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Татарин
сообщение 3.5.2016, 13:37
Сообщение #11


Постоянный участник
******

Группа: Patrons
Сообщений: 2 426
Регистрация: 16.3.2011
Пользователь №: 32 318



Цитата(Dobryak @ 3.5.2016, 5:38) *
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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Татарин
сообщение 3.5.2016, 13:42
Сообщение #12


Постоянный участник
******

Группа: Patrons
Сообщений: 2 426
Регистрация: 16.3.2011
Пользователь №: 32 318



Цитата(Vaklin Hristov @ 3.5.2016, 13:29) *
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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
LAV48
сообщение 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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Vaklin Hristov
сообщение 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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Didro
сообщение 3.5.2016, 14:28
Сообщение #15


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 941
Регистрация: 26.8.2011
Пользователь №: 33 445



QUOTE(Dobryak @ 3.5.2016, 12:49) *
Разве охлаждают жидким водородом, а не газом?


Есть и газ и жидкость.
Есть ротор жидким, после которого газ на статор.


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Татарин
сообщение 3.5.2016, 14:54
Сообщение #16


Постоянный участник
******

Группа: Patrons
Сообщений: 2 426
Регистрация: 16.3.2011
Пользователь №: 32 318



Цитата(Didro @ 3.5.2016, 14:28) *
Есть и газ и жидкость.
Есть ротор жидким, после которого газ на статор.

Это где такое?!
Люблю экзотику. smile.gif

...
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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Татарин
сообщение 3.5.2016, 15:01
Сообщение #17


Постоянный участник
******

Группа: Patrons
Сообщений: 2 426
Регистрация: 16.3.2011
Пользователь №: 32 318



Цитата(Vaklin Hristov @ 3.5.2016, 14:28) *
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.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
LAV48
сообщение 3.5.2016, 15:14
Сообщение #18


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 722
Регистрация: 14.3.2011
Из: 34
Пользователь №: 32 154



Цитата(Татарин @ 3.5.2016, 15:01) *
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 wink.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Didro
сообщение 3.5.2016, 15:16
Сообщение #19


Ветеран форума
*****

Группа: Patrons
Сообщений: 1 941
Регистрация: 26.8.2011
Пользователь №: 33 445



QUOTE(Татарин @ 3.5.2016, 14:54) *
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.


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
LAV48
сообщение 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. smile.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post

2 страниц V   1 2 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 



Текстовая версия Сейчас: 19.3.2024, 10:34