Frage zum Kreisprozess einer Dampfturbine

Hallo,

ich habe im Netz eine Beschreibung des Kreisprozesses einer Dampfturbine gefunden. Das Bild habe ich hier: http://s7.directupload.net/images/120611/4k4g3mkm.jpg

  1. Frage: Ist der Prozess richtig abgebildet?
  2. Frage: Was sagt die blaue Kurve aus, bzw. was ist das „Kr“?
  3. Frage: Wie kann ich die verrichtete Arbeit an dem System aus dem Diagramm ablesen?
  4. Frage: Warum macht man sich die Mühe und kondensiert das Wasser und pumpt es wieder zum Anfang? Wo liegt/liegen der/die Vorteil/e?

Ich würde mich über Antworten freuen.

Grüße
Stefan

Hallo,

du solltest dich über den sog. Carnotschen Kreisprozeß informieren z.B. hier:

http://de.wikipedia.org/wiki/Carnot-Kreisprozess

Zu Frage 1: Ja, einigermaßen (siehe fünftes Diagramm bei Wiki).
Zu 2: vielleicht soll „Kr“ einen kritischen Punkt - hier Druck - angeben.

Zu 3: siehe Wiki
Zu 4: man müßte sonst laufend frisches Leitungswasser demineralisieren.

Gruß

watergolf

Guten Tag,

Hallo,

ich habe im Netz eine Beschreibung des Kreisprozesses einer
Dampfturbine gefunden. Das Bild habe ich hier:
http://s7.directupload.net/images/120611/4k4g3mkm.jpg

  1. Frage: Was sagt die blaue Kurve aus, bzw. was ist das „Kr“?

Der linke Ast der blauen Kurve gibt an, bei welchen Drücken/Temperaturen das Wasser beginnt zu vedampfen. Im Gebiet zwischen den rechten und linken Ästen der blauen Kurve liegt Nassdampf vor, der rechte Kurvenast stellt die Sattdampfgrenze dar (gerade alles Wasser verdampft) und das Gebiet rechts vom blauen Kurvenast ist das Gebiet des überhitzten Dampfes (Heißdampf). Kr ist der kritische Punkt, hier wird Wasser sofort zu Sattdampf.

  1. Frage: Ist der Prozess richtig abgebildet?

Wohl kaum. In der Kraftwerkstechnik beaufschlagt man Turbinen mit überhitzem Damp, Punkt 2 wird also weiter rechts liegen, damit Punkt 3 nicht zu weit ins Nassdampfgebiet abrutscht. Die Expansion des Dampfs in der Turbine wird soweit zugelassen, dass am „kalten Ende der Turbine“ = der Dampf am Eintritt in den Kondensator eine max. Feuchte von 10% hat, weil ansonsten die Turbinenbeschaufelung durch Tröpfchenerrosion zerstört würde. Punkt 3 des Diagramms würde daher ebenfalls weiter rechts, etwas unterhalb dem rechten Kurvenast liegen.

  1. Frage: Wie kann ich die verrichtete Arbeit an dem System
    aus dem Diagramm ablesen?

Die zugeführte Wärme im Kessel entspricht der Fläche unter der Linie 1-2im Diagramm. Was man als Verlustenergie über das Kühlwasser im Kondensator abführt entspricht der Fläche unter der Linie 4-3. In der Turbine wird die Arbeit innerhalb des Vierecks 1-2-3-4 verrichtet, davon abzuziehen sind Ventilationsverluste in der Turbine, Wärmeverluste in den Rohrleitungen, Lagerreibungsverluste, Antriebsleistungen der Hilfsaggregate (Kesselspeisepumpe, Kondensatpumpen, Schmierölpumpen u,ä.), Generatorverluste, Trafoverluste, und was dann noch übrig bleibt landet als elektr. Energie im Netz.

  1. Frage: Warum macht man sich die Mühe und kondensiert das
    Wasser und pumpt es wieder zum Anfang? Wo liegt/liegen der/die
    Vorteil/e?

Zur Dampferzeugung muß dem Kessel Wasser zugeführt werden. Das Wasser muß aber vorher vollentsalzt werden, damit sich an Rohrleitungen und Turbinenschaufeln kein Kesselstein bildet. Das Kondensat, dass im Kondensator ankommt (destillietes Wasser) entspricht im wesentlichen den Anforderungen als Kesselspeisewasser, so dass nur noch kleine Verlustmengen vollentsalzt dem Kondensat zugesetzt werden müssen. Das Kondesat wird trotz seiner Reinheit sicherheitshalber nochmals gefiltert und passiert zur Vollentsalzung noch ein Mischbettfilter, weil das Kondensat durch Rostpartikel, Abrieb oder Kühlwassereinbrüche im Kondensator verunreinigt sein könnte.

Ich würde mich über Antworten freuen.

Grüße
Stefan

Grüße

Wolfgang D.

Hallo

Einmal ohne in den Link zu schauen:

Die Kondensation und Kühlung des antreibenden Wasserdampfes hat den Vorteil, das der Wasserdampf in ein niedrigeres Druckniveau arbeiten kann.
Beispiel:
Ohne Kondensation arbeitet der austretende Dampfdruck gegen den Luftdruck, das sind etwa 1 bar.
Mit Kondensation arbeitet der Dampfdruck gegen beinahe 0 bar, weil über reinem flüssigem Wasser ohne Luft mit z.B. 20 °C beinahe Vakuum herrscht(den genauen Druck weiß ich natürlich nicht, das kann man aber nachschlagen).
Man sieht leicht ein, das da etwas mehr kommt.

MfG
Matthias