laatst gewijzigd 15/10/2001
Vakcode: wb4422 Dit vak is een samenvoeging van de voormalige vakken wb4407 en wb4415 Het betreft een College |
|
| Subfaculteit der Werktuigbouwkunde en Maritieme Techniek | |
| Docent(en): Verkooijen, prof. dr ir A.H.M. , Spliethoff, prof.dr. H. | Tel.: 015-27 81074 |
| Trefwoorden:
energiebronnen, thermische centrales, thermodynamica, exergie, energie transformaties, rendementen, processchema's, optimalisatie, stoomketels, turbines, pompen, condensors, aftapvoorwarmers, ontgassers, inspuitstoomkoelers Stoom, verbranding, rookgas, vuurhaard, stoomvorming, circulatie, stabiliteit, warmteoverdracht, straling, convectie, materialen, corrosie |
Cursusjaar:
4 |
| Voorkennis: wb1224, wb1123, wb1220, wb4304, wb4301A, wb4302 | |
| Wordt vervolgd door: wb4409A, wb4409B, wb4409C, wb4414, wb4415 | |
| Uitgebreide
beschrijving van het onderwerp: Historische ontwikkeling en momentane stand van zaken betreffende de energieconversieprocessen voor de produktie van elektrische en mechanische energie. Behandeling van de diverse facetten die bezien moeten worden ter bepaling van de optimale energieconversie-apparatuur zoals: plaatselijk aanwezige energiebronnen, prijsverhoudingen, thermodynamische rendementen, warmte-afvoermogelijkheden, bedrijfsvoering, milieu en deellastgedrag. Gedetailleerde beschouwing van enige componenten zoals de stoomturbine, de voorwarmers, de condensor, de ontgasser, de inspuitstoomkoelers en de luchtvoorwarmers. De drukken en temperaturen van stoom in een Clausius-Rankine kringloop voor het leveren van arbeid stijgen dank zij de ontwikkeling van sterkere, kruipbestendige materialen. Het rendement bij de opwekking van elektrische energie is daardoor beter en dat drukt de opwekkingskosten en spaart het milieu. Bij de "bottom cycles" achter geavanceerde gasturbines voor stationaire arbeidslevering is een verdere rendements-stijging mogelijk door toepassing van de niet-gestookte stoomketel. Dit gaat ten koste van de flexibiliteit in de brandstofkeuze. Berekeningen omtrent de hoeveelheden en de warmte-inhoud van lucht- en rookgas en de verantwoorde keuze van de snelheden daarvan zijn de basis voor het ontwerp van de stoomketel voor een bepaald vermogen en brandstoftype. Voor geavanceerde ontwerpen moet de warmteoverdracht door straling en convectie steeds nauwkeuriger worden berekend. De verbrandingsintensiteit en de verblijftijd van de gassen in de vuurhaard is bepalend voor de vorming van milieubelastende componenten. Voorts zijn stoomvorming, mengselstroming en stromingsstabiliteit de aandachtspunten. Keteltypen en hun regelbereik worden behandeld. Overeenkomsten en verschilpunten met de kernreactor komen ter sprake. |
|
College
materiaal:
|
|
Referenties
vanuit de literatuur:
|
|
| Opmerkingen
(Specifieke informatie over tentaminering, toelatingseisen, etc.): Bij het vak behoren twee verplichte werkbezoeken aan centrales. Aansluitend op het vak volgt "de processchema opdracht" waarbij een thermische centrale berekend wordt. |
|
| Doel: Het leren ontwerpen van doelmatige thermische centrales, gebruikmakend van de thermodynamica en de stromingsleer en informatie uit de collegestof en de aangereikte literatuurbronnen |
|
| Computer
gebruik: Bij de aansluitende processchema opdracht wordt o.a. gebruik gemaakt van het computerprogramma "CYCLE TEMPO" voor de thermodynamische berekeningen. |
|
| Practicum: Kort werkverslag tijdens werkbezoek inleveren. Het praktikum is de aansluitende "processchema opdracht" die in circa 180 werkuren voltooid moet worden |
|
| Ontwerp
component: Het ontwerpen van thermische centrales bestaande uit diverse soorten componenten zoals: turbines, pompen, condensors, stoomketels, herverhitters en voorwarmers die door leidingen verbonden zijn en waarbij thermodynamische optimalisatie van groot belang is. |
|
| Percentage ontwerponderwijs: 50% | |