Messin uap

Messin uap panèka messin sè aghunaaghi energi panas è dâlem uap aèng bân ngobâ dâddhi energi mekanik. Mesin uap èghunaaghi è pompa, lokomotif bân kapal, bân penting è Revolusi Industri.


Mesin uap panèka mesin pembakaran è lowar, kalabân cairan sè èpèsah dâri hasèl pembakaran. Sumber panas sè bisa èghunaaghi panèka tenaga surya, tenaga nuklir, otabâ tenaga panas bumi. Manabi uap èpabhâjheng lèbât piston otabâ turbin, bhâkal aghâbây karjâ mekanis.

 Sejarah 

Mesin Uap, sè pertama kalè ècèptaaghi sareng Pahlawan Alexandria, panèka prototipe turbin uap primitif sè abâdâh ngangghuy prinsip reaksi. è dimma turbin panèka aropaaghi sumber panas, bhâdhân sè èesse'è aèng bân pipa vertikal sè nojjhu bola è dimma bâdâ duwâ' nozzle uap è attas bola. Proses kerrèng akadhi è bâbâ panèka, sumber panas bhâkal manasaghi aèng è dâlem bhâdhân kantos aèng èuap, saterrossa uap agili lèbât pipa vertikal dâ' dâlem bola. Uap èkompolaghi è dâlem bal, terros èsemprot kalowar lèbât nozzle, polana semprotan panèka, bal molaè abâli.

Salaèn jârèya, saamponna Hero ètemmoè, pan-bârâmpan abad saterrossa turbin uap èkembhângaghi sareng pan-bârâmpan orèng sè nyoba' aghâdhui uap mènangka sumber energi ghâbây pakakasna.https://www.livescience.com/44186-who-invented-the-steam-engine.html Thomas Savery (1650-1715) panèka orèng Inggris sè aghâbây mesin uap bolak-balik sè partama, mesin panèka ta' èkennal polana mesin panèka serrèng meledak bân cè' buang-buangna uap. Kaangghuy maèlang kinerja mesin Savery, Denis Papin (1647-1712) aghâbây katup pangaman bân aghâbây gagasan kaangghuy èpèsahaghi uap bân aèng ngangghuy piston.

Pèkkèran Papin èjhâwab sareng Thomas Newcomen (1663-1729) sè aghâbây bân mabângun mèsin ngangghuy piston. Prinsip kerrèng panèka uap tekanan rèndhâ èpamaso' ka dâlem silinder bân èpencet piston saènggâna abâli ka attas. Saterrossa, silinder èsemprot aèng saènggâ kondensasi uap, tekanan toron bân vakum ècèptaaghi. polana tekanan atmosfer è lowar piston toron, stroke kerrèng èlakoni.

Perkembangan mesin uap salanjhângnga panèka mesin uap sè èkembhângaghi sareng James Watt. Ra-kèra 20 taon èpon aghâbây bân maèlang kinerja mesin Newcomen. Pèkkèran sè palèng penting dâri James Watt panèka ngobâ gerak bolak-balik dâddhi gerak putaran (1781). Mesin panèka èkembângaghi lebbi jhâu sareng Corliss (1817-1888), èngghi panèka kalabân ngèmbangaghi katup intake sè ètotop ghâncang, kaangghuy nyegghâ katup sè ècengkem è bâkto ètotop. Mesin Corliss èhemat satengnga dâri konsumsi bahan bakar bara dâri mesin uap James Watt.

Saterrossa Stumpf (1863) aghâbây mesin uniflow sè èrancang kaangghuy ngèrèng rugi kondensasi. Mesin uap sè palèng bhâghus sè èpadhâddhi è abad ke-18 ngasèllaghi 5 MW tenaga, sè è bâkto jârèya èangghep raksasa, polana ghi' ta' bâdâ mesin sè lebbi bhâghus. Salaèn parlona tenaga listrik sè bânnya', ampon bânnya' perkembangan kaangghuy aghâbây mesin sè lebbi efisien kalabân tenaga sè lebbi bhâghus.

Mesin uap bolak-balik aghâdhui bânnya' keterbatasan, è antarana mekanismena sè talèbât rumit polana èghunaaghi bânnya' katup bân jhughân mekanisme kaangghuy ngobâ gerak bolak-balik dâddhi rotasi. Daddi kaangghuy èpenuhi tuntutan mesin uap praktis kalabân efisiensi tenaga sè lebbi bhâghus, mesin uap putar èkembhângaghi. Komponen otama dâri mesin uap putar panèka poros putar. Model konversi energi potensial uap ta' aghunaaghi piston polè, tapè aghunaaghi bilah turbin.

Gustav de Laval (1845-1913) dâri Swedia bân Charles Parson (1854-1930) dâri Inggris panèka duwâ' penemu awal dasar turbin uap modern. De Laval awalna aghâbây turbin reaksi kecepatan tèngghi sè cè' èndâ'na, tapè nemmo ta' praktis bân saterrossa aghâbây turbin impuls tunggal sè andhâl, bân nyamana èghâbây turbin jenis impuls. Bhân-sabbhân De Laval, Parson aghâbây turbin reaksi multitahap, turbin sè partama èghunaaghi è kapal.

Salaèn penemu è attas, penemu laènna èlengkapi bân èpaènga' kinerja turbin uap. Rateau dâri Perancis aghâbây turbin impuls multitahap, bân C.G. Curtis dâri Amèrika Serikat aghâbây turbin impuls kecepatan gabungan. Saterrossa, aghâma'aghi turbin uap dhâddhi èkennal bân praktis aghântè'è mesin uap bolak-balik, kalabân bânnya' kaontongan. Pangangghuy uap sè èpanasaghi èpaènga' èfisiensi saènggâna turbin uap sè ghâghâng (1000 MW, 3600 rpm, 60 Hz) bannya' èghâbay.

 Efisiensi 

Efisiensi siklus mesin bisa èbitong kalabân èbâgi energi kerrèng mekanis sè èhasilaghi sareng mesin kalabân energi sè èmaso'aghi dâ' mesin.

Ukuran sejarah efisiensi energi mesin uap panèka "tugas". Konsep tugas pertama kalè èkennalaghi sareng Watt kaangghuy ngajhâri seberapa efisien mesinna èbandhingaghi sareng rancangan Newcomen sabellunna. Tugas panèka jumlah foot-pound karjâ sè èhasilaghi kalabân ngobbar sèttong bushel (94 pon) bara. Conto sè palèng bhâgus dâri rancangan Newcomen aghâdhui biaya sekitar 7 juta, namong sabâgiyân bânnya' lebbi semma' dâ' 5 juta. Desain tekanan rèndah asli Watt sanggup èbâkta beban kantos 25 juta, namong rata-rata sekitar 17. Arèya ètambâi tello kale dâri desain rata-rata Newcomen. Mesin awal Watt sè èlengkapi uap tekanan tèngghi èpabânnya'aghi dâ' 65 juta.

Tadha' mesin panas sè lebbi efisien dâri siklus Carnot, è dimma panas èpindahaghi dâri reservoir suhu tèngghi ka reservoir suhu rèndah, bân efisiensina tagantong dâ' bhân-sabbhân suhu. Kaangghuy efisiensi sè palèng bhâgus, mesin uap kodhu èoperasiaghi è suhu uap sè palèng tèngghi (uap sè èpanasaghi), bân nolak panas limbah è suhu sè palèng rèndah.

Efisiensi siklus Rankine biasana èbâtesi sareng cairan kerrèng. Tanpa tekanan sè ècapa'aghi tingkat superkritis ghâbây cairan kerrèng, rentang suhu sè bisa èghâbây siklus dhâddhi kènè'; È turbin uap, suhu maso'na turbin biasana 565 °C (batas hasil baja tahan karat) bân suhu kondensor sekitar 30 °C. Arèya aberri' efisiensi Carnot teoritis sekitar 64% èbandhingaghi efisiensi nyata 42% ghâbây pembangkit listrik tenaga bara modern. Suhu maso'na turbin sè rèndhâ (èbhândhingaghi turbin gas) panèka alasan aponapa siklus Rankine serrèng èghunaaghi mènangka siklus dasar è pembangkit listrik turbin gas siklus gabungan.  

Sala sèttong kaontongan otabâ siklus Rankine è attas siklus laènna panèka è bâkto tahap kompresi, rèlatif sakone' karjâ sè èparloaghi sareng titik sè abâdâh kaangghuy abâkte è fase cair panèka, polana bâdâ è fase cair. Kalabân kondensasi cairan, lalakon sè èparloaghi sareng pompa namong èghunaaghi 1% kantos 3% dâri tenaga turbin (otabâ mesin bolak-balik) bân aghâbây efisiensi sè jhâu lebbi tèngghi ghâbây siklus nyata. Manfaat panèka èlang polana suhu tambahan panas sè lebbi rèndah. Turbin gas, contona, andi' suhu maso'na turbin sè para' 1500 °C. Namong, efisiensi sè sabendherra dâri siklus uap ghâjheng bân turbin gas siklus sèderhana modern cokop seimbang.Yin, Feijia; Rao, Arvind Gangoli (1 February 2020).  "A review of gas turbine engine with inter-stage turbine burner"

È praktekna, siklus mesin uap bolak-balik sè makalowar uap ka atmosfer biasana andi' efisiensi (tamaso' boiler) è kisaran 1-10%. Namong, kalabân ètamba'aghi kondensor, katup Corliss, ekspansi ganda, bân tekanan/suhu uap sè tèngghi, bisa èpaè' sacara signifikan. Sacara jhâjhârbâ'ân, panèka bâdâ è kisaran 10-20%, bân cè' jhârangna lebbi tèngghi.

Pembangkit listrik tenaga listrik modern sè ghâghâng (ngasèlaghi pan-bârâmpan ratos megawatt tenaga listrik) kalabân pemanas uap, ekonomizer, bân salaènna. bhâkal ècapa'aghi efisiensi è kisaran tengnga 40%, kalabân unit sè palèng efisien nyander ka efisiensi termal 50%.

Panas limbah Jugan bisa ètangkep ngangghuy kogenerasi èdimma panas limbah èghunaaghi kaangghuy manasaghi cairan kerrèng sè rèndhâ otabâ mènangka sumber panas kaangghuy pemanasan distrik lèbât saturasi rèndhâ sè èparloaghi.

Thermal Science and Engineering Progress
 Sombher