(ENT2 46) – Berechnung von Dampfturbinen und Rohrleitungen

Zu unseren Spartarifen
Zu unseren Angeboten
Inhaltsverzeichnis:

Nun stellen wir dir als angehenden Techniker alle relevanten Gleichungen zur Bestimmung von Größen und Kennwerten von Dampfturbinen und Rohrleitungen in einem Kraftwerk vor. Entsprechend sind diese wichtige, zumal sie die dir eventuell in deiner Klausur begegnen werden.

 

 

Dampfturbinen / Flossen
Dampfturbinen / Flossen

 

 


Dampfturbinen – Größen und Gleichungen


In der nächsten Abbildung findest du ein Ersatzschaltbild der Dampfturbine mit den relevanten Größen für unsere Gleichungen.

Im rechten Teil des Bildes siehst du ein zugehöriges hs-Diagramm um die Wirkweise der Größen besser verstehen zu können.

 

Dampfturbinen - Schema - HS-Diagramm
Dampfturbinen – Schema – HS-Diagramm

 

 


Aufstellen der Bilanzen – Dampfturbinen


Unter Hinzunahme diese Angaben können wir nun unsere Gleichungen formulieren:

 

  • Mengenbilanz  \boxed{\dot{m}_1 = \sum_{i = 2}^5 \dot{m}_i }

sowie

  • Energiebilanz   \boxed{\dot{m}_1 h_1 = \sum_{i = 2}^5 \dot{m}_i h_i + P_T + \sum_j \dot{Q}_{V_j} }

sowie

  • Exergiebilanz   \boxed{\dot{m}_1 e_1 = \sum_{i = 2}^5 \dot{m}_i e_i + P_T + \Delta \dot{E}_V }

sowie

  • Thermodynamische Beziehungen:  \boxed{h - h(s, p, T), s = s(T, p) }

sowie

  • Innerer Wirkungsgrad:  \boxed{\eta_i = \frac{ h_1 - h_5}{h_1 - h_5}}

 

 


Rohrleitungen – Größen und Gleichungen


Rohrleitungen finden sich in unterschiedlichen Bereichen eines Kraftwerkes wieder. Gleichwohl sind sie die Verbindungsstücke zwischen den einzelnen Teilprozessen. Des weiteren erlauben sie den Transport von Energieströmen durch das gesamte Kraftwerk.

 

Rohrleitungen
Rohrleitungen

 

In der nächsten Abbildung siehst du die Skizze eines Stücks einer Rohrleitung außerdem ein Ts-Diagramm mit allen relevanten Größen als auch Wirkweisen.

 

Rohrleitung - Schema - TS-Diagramm
Rohrleitung – Schema – TS-Diagramm

 


Aufstellen der Bilanzen – Rohrleitung


Nachdem wir die Angaben aus den Abbildungen hinzugenommen haben, können wir nun unsere Gleichungen formulieren:

 

Bilanzen

 

  • Mengenbilanz  \boxed{\dot{m}_E = \dot{m}_A = \dot{m} = \rho \nu A = \rho \nu \frac{\pi}{4} D^2 }

sowie

  • Energiebilanz  \boxed{\dot{H}_{E} + \dot{W}_{pot E} + \dot{W}_{kin E} = \dot{H}_{A} + \dot{W}_{pot A} + \dot{W}_{kin A} + \dot{Q}_{V}}

    eingesetzt und ausgeschrieben, erhalten wir:

     \boxed{\dot{m}h_E + \dot{m}gz_E + \frac{\dot{m}}{2}\nu^2_E = \dot{m}h_A + \dot{m}gz_A + \frac{\dot{m}}{2} \nu^2_A + \Delta \dot{Q}_{V}}

sowie

  • Exergiebilanz  \boxed{\dot{m}e_E + \dot{m}gz_E + \frac{\dot{m}}{2}\nu^2_E = \dot{m}e_A + \dot{m}gz_A + \frac{\dot{m}}{2} \ny^2_A + \Delta \dot{E}_{V} }

 

 

Druckverluste

 

  • Druckverlust bei kompressiblen Medien  \boxed{ \Delta p = p_E  1 - \sqrt{1 - \frac{\rho_E \nu{_E^2} \lambda l (1 + \alpha) T_m}{p_E D T_E}}}

sowie

  • Druckverlust bei inkompressiblen Medien   \boxed{\Delta p = (\frac{\lambda}{D} l + \sum_i \xi_i) \cdot \frac{\rho}{2} \nu^2 }

 

 

Pumpenleistungen

 

  • Pumpenleistung bei kompressiblen Medien   \boxed{ p = \frac{\dot{m} c_p}{\eta_p} T_E \{ (\frac{p_A}{p_E})^{\frac{\kappa -1}{\kappa}} - \}}

sowie

  • Pumpleistung bei inkompressiblen Medien   \boxed{ p = \dot{m} \frac{\Delta p}{\rho \eta_p} }

sowie

  • Wärmeverlust  \boxed{ \dot{Q}_v = \dot{m} c_p (T- T_u) [exp (\frac{k \cdot A}{m \cdot c_p} - 1] }

 

 



wie gehts weiter
Wie geht's weiter?

Nachdem nun Dampfturbine und Rohrleitungen von uns erfasst wurden, möchten wir dir im nächsten Kurstext die Gleichungen für die Gasturbine sowie den Verdichter vorstellen.

Was gibt es noch bei uns?



Finde die richtige Schule für dich!

Bild 2021 11 01 101435

Kennst du eigentlich schon unser großes Technikerschulen-Verzeichnis für alle Bundesländer mit allen wichtigen Informationen (Studiengänge, Kosten, Anschrift, Routenplaner, Social-Media)? Nein? – Dann schau einfach mal hinein:

shadow3

Was ist Technikermathe.de?

Unser Dozent Jan erklärt es dir in nur 2 Minuten!

Oder direkt den >> kostenlosen Probekurs << durchstöbern? – Hier findest du Auszüge aus jedem unserer Kurse!
shadow3

Interaktive Übungsaufgaben

Trainingsbereich

Quizfrage 1

 

Wusstest du, dass unter jedem Kursabschnitt eine Vielzahl von verschiedenen interaktiven Übungsaufgaben bereitsteht, mit denen du deinen aktuellen Wissensstand überprüfen kannst?  

shadow3

Auszüge aus unserem Kursangebot

 

Hat dir dieses Thema gefallen?Ja? – Dann schaue dir auch gleich die anderen Themen zu den Kursen 

ENT3 (Energetische Berechnungen) und
TM1 (Technische Mechanik – Statik) an. 

Onlinekurs - Technische Mechanik Onlinekurs Energetische Berechnung

Perfekte Prüfungsvorbereitung für nur 19,90 EUR/Jahr pro Onlinekurs 
 ++ Günstiger geht’s nicht!! ++

Oder direkt >> Mitglied  << werden und >> Zugriff auf alle 22 Kurse << (inkl. >> Webinare << + Unterlagen) sichern ab 8,90 EUR/Monat 
++ Besser geht’s nicht!! ++ 

shadow3

Technikermathe.de meets Social-Media

 

Kennst du eigentlich schon unseren YouTube-Channel? – Nein? – Dann schau super gerne vorbei:

Technikermathe auf Youtube 

photo 1611162616475 46b635cb6868

  Immer auf dem neuesten Stand sein? – Ja? – Dann besuche uns doch auch auf

Technikermathe auf Instagram

photo 1611262588024 d12430b98920

Technikermathe auf Facebook

photo 1611162618071 b39a2ec055fb

shadow3

Dein Technikermathe.de-Team

Zu unseren Kursen
Zu unseren Kursen