Turbines, zowel stoom- als gasversies (inwendige verbranding), creëren grote hoeveelheden asvermogen in een klein fysiek pakket, vooral in vergelijking met zuigermotoren. Stoomturbines zijn veruit de meest gebruikelijke manier om elektrische stroomgeneratoren in nutsbedrijven aan te drijven vanwege hun betrouwbaarheid en hoge efficiëntie, vooral in vergelijking met interne verbrandingsmethoden voor het produceren van elektrische energie. Het berekenen van de turbine-efficiëntie is mogelijk met kennis van hoeveel vermogen de turbine produceert en hoeveel energie het nodig heeft om het te produceren.
Stap 1
Definieer de berekening van de stoomturbine. In dit voorbeeld wordt een stroomgenerator van 1,2 megawattuur in een suikermolen aangedreven door een stoomturbine die 52.462 pond per uur oververhitte stoom ontvangt bij 450 pond per vierkante inch absolute (psia) druk met een temperatuur van 556,28 graden Fahrenheit. De stoom verlaat de turbine verzadigd met 30 psia (ongeveer 15 psi / gauge) en wordt elders in de fabriek gebruikt. Als de elektrische generator een conversie-efficiëntie van 82 procent heeft, kunt u de turbine-efficiëntie berekenen.
Stap 2
Bereken het werkelijke vermogen dat door de generator wordt gebruikt om de 1,2 megawattuur elektriciteit te produceren: 1,2 megawattuur gedeeld door 0,82 (82 procent) generatorrendement = 1,4634 megawattuur vermogen.
Stap 3
Converteer de naar schachtpaardenkracht voor de turbine: 1,4634 megawattuur / (0,746 kilowattuur / pk X 1.000 kilowattuur / megawattuur) = 1,962 paardenkracht.
Stap 4
Zet de 1,962 pk die door de turbine wordt geproduceerd om in BTU / uur. Vermenigvuldiging van 1.962,45 met 2.545 BTU / uur resulteert in een totaal van 4.993.323 BTU / uur verbruikt door de turbine.
Stap 5
Zoek de enthalpie-waarden van de ingaande en uitgaande stoom op. De oververhitte stoom heeft een enthalpie van 1275,42 BTU / pond. De uitgaande stoom heeft een enthalpie van 1164,1 BTU / pond. De netto waarde van het vermogen dat door de stoom aan de turbine wordt geleverd, is 111,32 BTU / pond stoom.
Stap 6
Bereken de theoretische pond oververhitte stoom onder de bovenstaande omstandigheden om 4.993.323 BTU / uur te leveren door te delen door de 111,32 BTU / pond netto stoomenthalpie die in de turbine is verbruikt. Dit komt neer op 4,993,323 / 111,32 = 44,855,58 pond / uur stoom.
Stap 7
Bereken de stoomturbine-efficiëntie door de theoretische pond per uur stoom te delen door de daadwerkelijk verbruikte stoom. Dit is 44,855,58 pond (theoretisch) / 52,462 pond feitelijk = 0,855 of 85,5 procent operationele efficiëntie.
