Ciao,

Guizzo, mi chiamo Mauro e non Marco
Cercherò di rispondere a tutte le vostre domande

Ho trovato un alternatore veloce, non lavora agli stessi giri di quelli della turbina, ma con una semplice coppia d'ingranaggi (rapporto di riduzione 3) posso riportare il numero di giri a quello supportato dall'alternatore, quando sarò CERTO di averlo vi dirò il nome (non vorrei sia uno sparapanzane).

Ieri ne ho parlato col capo ed è pronto a collaborare per la prova;

Per il forno e lo scambiatore a recupero dell'EFGT ci penso in futuro Guizzo, per il momento m'interessa solo testare la turbina, verificarne la tenuta a quelle temperature, misurare la potenza all'albero tramite un banco dinamometrico o tramite generatore

Avevo pensato di prendere o la Garett GTX4508

TurboByGarrett.com - Catalog

oppure la MAN NR12/S

MAN DIESEL SE - MARINE

oppure una KKK, ma non ho trovato il sito col catalogo, lo conoscete?

Le condizioni a cui la testerei sono

Portata=0,75 Kg/s
Beta = 3,5
Temperatura d'ingresso in turbina, TIT=900°C

Come si vede dalle mappe presenti nel sito Garrett a quelle condizioni il rendimento del compressore è vicino al massimo 78% (100 lb/min) e quello della turbina 80% (e poi chissà perché per alcuni turbo mostra il rendimento, per altri no).

Si può calcolare già la potenza se i valori di rendimento sono corretti, la potenza richiesta dal compressore è

Potenza compressore = ((h2 is -h1)/eta) x portata
mentre la
potenza alla turbina = eta x (h4 is - h3) x portata

con h l'entalpia specifica, is pedice lo stato di fine espansione o compressione seguendo una trasformazione isoentropica, eta il rendimento isoentropico (a proposito, i rendimenti che Garett mostra sono quelli isoentropici?)

la differenza tra le due potenza fornisce il lavoro all'albero, appena trovo un diagramma T-s dell'aria faccio il calcolo

Per questa prova mi servirebbe un laboratorio o un'azienda o un centro prove o un dipartimento di qualche università che effettua questi servizi, dovrebbero essere muniti di un combustore, voi ne conoscete?

ok comincio io...
1° domanda cosa pensi di utilizzare come ingranaggi ?
2° che tipo di lubrificazione adotterai ?
3° come pensi di risolvere il problema che l'indotto turbina si muove radialmente di alcuni decimi ?
4° come lo accoppierai all'albero degli ingranaggi ?
5° quanto calcoli di perdere con questi ingranaggi ?
6° la corrente alternata la raddrizzi per rimandarla ad un' inverter ?
hai un buon elettrotecnico ?
in fine una constatazione se hai soldi da spendere troverai ogni porta aperta....stai attento, potresti finirli prima di arrivare a metà dell'opera... comunque ti faccio tanti auguri e se posso darti qualche consiglio lo farò volentieri.
p.s. ma il tuo capo...se ne intende ?

per tua informazione il MAN K365 costa 5400 euro + iva ma non penso assolutamente sia con cuscinetti ceramici....

"Ho trovato un alternatore veloce, non lavora agli stessi giri di quelli della turbina, ma con una semplice coppia d'ingranaggi (rapporto di riduzione 3) posso riportare il numero di giri a quello supportato dall'alternatore, quando sarò CERTO di averlo vi dirò il nome (non vorrei sia uno sparapanzane)."

Mauro, non puoi definire una coppia di ingranaggi 1:3 che ti riducono 60.000 RPM a 20.000 RPM "semplice coppia d'ingranaggi" questa è "FANTAMECCANICA!!" io sono certo che non ti immagini di cosa stai parlando, lo sai quanto durebbe qualora lo riuscissi a costruire ? stiamo parlando di un'oggetto che una velocità di rotazione difficilmente immaginabile sono 1000 giri al secondo !!!! ti consiglierei di lasciar perdere questa strada e di investigare su come trovare un alternatore a 60.000 RPM!!

altrimenti il motto di Capstone "one moving part" non avrebbe senso non credi ?

la strada maestra, secondo il modesto parere, "per fare un'applicazine che funzioni" senza avere pretese di rendimenti elevati è quella di mettere un'altro turbogruppo a valle opportunamente dimensionato cosi hai una bella free-shaft e vai a colpo sicuro senza avere sorprese ( è la soluzione di Ingersoll Rand)


" per il momento m'interessa solo testare la turbina, verificarne la tenuta a quelle temperature, misurare la potenza all'albero tramite un banco dinamometrico o tramite generatore"

Non hai bisogno di testare nulla è tutto arcinoto non stai inventando niente quindi sono soldi mal spesi se pensi di investire in strumentazioni per rilevare la potenza effettiva della turbina a gas.

come ti ho già detto se proprio vuoi sapere se hai una stufa sotto le mai on un motore a turbina basta che lo strozzi all'uscita della turbina ed il gioco è fatto !!

Portata=0,75 Kg/s
Beta = 3,5
Temperatura d'ingresso in turbina, TIT=900°

Questi sono dei valori che puoi tirare fuori con un turbogruppo da 2500€ max

"Per questa prova mi servirebbe un laboratorio o un'azienda o un centro prove o un dipartimento di qualche università che effettua questi servizi, dovrebbero essere muniti di un combustore, voi ne conoscete?"

come fai a misurare la coppia sull'asse della turbina ??? come fai a mettere gli estensimetri ? come fai a frenare l'albero ? ti voglio ricordare che questa è una microturbina non un motore a scoppio

Saluti
Guizzo

Ciao ragazzi

Vi rispondo solo ora, perché in questi ultimi giorni ho lavorato per poter portare avanti la cosa

Non userò alcun sistema d'ingranaggi, si potrebbero usare gli ingranaggi, ho parlato con un ex-professore di costruzioni di macchine che mi ha aiutato, e mi ha indirizzato verso persone che possono fare questo,
Ma ho trovato un nuovo alternatore veloce a 70000rpm industrializzato e ad un costo vantaggioso
Sulla lubrificazione mi sto informando

Non raddrizzerò la corrente,
si, il mio capo se ne intende, benché non sia un esperto, è ingegnere ed ha conoscenze in questo campo

Non è affatto FANTAMECCANICA Guizzo, ma realtà

E' una cosa fattibile ed ho anche trovato le aziende che lo fanno, ma non ne ho più bisogno, perché ho trovato un alternatore veloce che lavora a 70000 rpm come scrivevo prima

Avevo trovato aziende capaci di vendere soluzioni ad ingranaggi per ridurre il numero di giri da 60000 a 20000, consigliatemi da un ex-professore universitario, ma non ne ho più bisogno

A questo punto con un modello della Garrett come la GT5533 (costo circa mille euro il solo turbogruppo senza carter) potrei sperimentarla direttamente accoppiata all'alternatore, a 70000 rpm con una portata di 0,85 kg/s e Beta=3,75 alla temperatura di 900°C;

su quest'ultimo punto, la temperatura, cercherò le risposte al problema, secondo me, rimane IL problema maggiore, ovvero la tenuta della turbina a quelle T
Se Garrett le garantisce fino a 700°C ci sarà una ragione... ma se Guizzo dice che possono lavorare fino a 900°C senza problemi,
non so per quanto tempo le abbia testate

Benché il mio capo sia della tua idea, preferirei evitare questa cosa, ed usare un unico turbogruppo che in caso di guasto sarebbe più facile da sostituire, oltretutto con un solo turbogruppo non devo dividere il flusso e dovrei così riuscire ad avere potenze e rendimenti maggiori

Oltretutto con un buona rigenerazione dei gas esausti dovrei riuscire ad avvicinarmi ai rendimenti dei vari Capstone e Turbec (come fanno loro)
Non è affatto arcinoto Guizzo e so bene che non sto inventando niente...

Ma quante applicazioni AFFIDABILI conosci di generazione di energia elettrica con turbine automotive?

Sei sicuro che un turbina come la Garett GT5533 sia capace di lavorare a 900°C ininterrottamente dal lunedì' mattina al venerdì sera (circa 125 ore) per 1 anno?

L'obbiettivo del progetto sarebbe questa, poter sostituire il turbogruppo (che costa mille euro, quindi poco tutto sommato) solo una volta l'anno, dopo 5/6 mila ore di funzionamento, e bruciare biomassa dal lunedì mattina al venerdì sera, quando in loco c'è personale nei pressi dell'impianto

E strozzandolo non riuscirai mai ad avere valori precisi di potenza all'albero

Ho trovato un'università che ha già il materiale per effettuare la prova, ha un combustore tubolare per testare la turbina a varie temperature ed un alternatore veloce capace di lavorare fino a 70000rpm per potenze fino a 100kW (simile a quello che ho trovato io)

So Guizzo che è una microturbina, se posso collegargli un alternatore che mi da un valore di potenza elettrica, conoscendo il suo rendimento posso risalire alla potenza all'albero

alternatore a 70000 rpm... ci fai sapere di chi è? hai qualche link?

a presto

solo una domanda:
potresti disegnare il ciclo che intendi realizzare su di un T-S o qualcosa del genere?

ciao

guardate qui... <!--[if gte mso 9]><xml> <w:WordDocument> <w:View>Normal</w:View> <w:Zoom>0</w:Zoom> <w:HyphenationZone>14</w:HyphenationZone> <w:PunctuationKerning/> <w:ValidateAgainstSchemas/> <w:SaveIfXMLInvalid>false</w:SaveIfXMLInvalid> <w:IgnoreMixedContent>false</w:IgnoreMixedContent> <w:AlwaysShowPlaceholderText>false</w:AlwaysShowPlaceholderText> <w:Compatibility> <w:BreakWrappedTables/> <w:SnapToGridInCell/> <w:WrapTextWithPunct/> <w:UseAsianBreakRules/> <wontGrowAutofit/> </w:Compatibility> <w:BrowserLevel>MicrosoftInternetExplorer4</w:BrowserLevel> </w:WordDocument> </xml><![endif]--><!--[if gte mso 9]><xml> <w:LatentStyles DefLockedState="false" LatentStyleCount="156"> </w:LatentStyles> </xml><![endif]--><!--[if gte mso 10]> <style> /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Tabella normale"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin:0cm; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:10.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:#0400; mso-fareast-language:#0400; mso-bidi-language:#0400;} </style> <![endif]-->TMA Power Co.

ovviamente se non lo conoscete già...

Ciao Mauro

"Non è affatto FANTAMECCANICA Guizzo, ma realtà"

su un ingranaggio che gira ad una velocità periferica di 50m\sec non si attacca nemmeno l'olio per farlo lubrificare pensa quanto sarebbe più complesso proggettarlo!!
ma se hai trovato un fornitore che ti garantisce 60.000 -> 20.000
con 100KW ti potenza ( facci sapere chi è) e magari fatti dire se sarebbe disposto darti la garanzia per l'utilizzo che ne vuoi fare,le famose 8000 h!!

Mi fa piacere che stai optando per la soluzione senza il riduttore, ma rimane il problema dell'accoppiamento albero turbina-alternatore inoltre, come prevedi di avviare il ciclo ! l'hai già pensato ?

Mi associo a SolarPrex ci fai sapere chi è il costruttore si questo generatore?

Ti ricordo che avere l'alternatore sull'asse ti complica non poco la regolazione sia della Turbina a Gas che del generatore, dovresti svilupparti un controllo elettronico di entrambe le macchine molto sofisticato per la gestione di tutto il ciclo, tutta un'altra musica sarebbe la soluzione free-shaft, infatti avrai un vero "cuscino d'aria" che ti permetterebbe di gestire sia la turbina che il generatore "quasi indipendentemente"

Ottima la Garrett GT5533 se hai bisogno di costruirci una camera di combustione per "simulare" il ciclo EFGT e verificare che a che temperature di esercizio può resistere, ti posso dare una mano, ma se ti accontenti ti posso far vedere una KKK27 in funzione che gira con una T3 di ~950°C ma ha una portata di soli 250gr\sec e una Beta un po piu bassa della GT5533 volendo potremmo attaccare l'alternatore già su questa !!

La prova di durata che intendi fare per verificare quante ore resisterebbe una GT5533 a 900°C costerebbe una cifra blu in combustibile, ti sei fatto il conto di quanto ci vuole ?

Saluti
Guizzo

Questa discussione è molto interessante e credo che tutte le osservazioni sollevate dai dubbiosi meritino molta attenzione.

Vorrei ****e un'altra. Utilizzando biomassa solida come pensate sia possibile riscaldare l'aria in ingresso alla turbina?

Immaginando di utilizzare uno scambiatore fumi-aria mi vengono in mente queste criticità che non saprei come risolvere:
- regolazione stabile della temperatura in uscita
- temperature di funzionamento molto elevate quindi dilatazioni e resistenza materiali, problemi di tenuta della pressione dovendo garantire le dilatazioni
- pulizia lato fumi (la biomassa legnosa non è metano... :-( )

Se non ho capito male Mauro ha detto di aver visto una TURBEC in funzione con biomassa liquida/solida. Come veniva prodotta l'aria calda?
La versione standard di TURBEC prevede una camera di combustione di un gas o di un combustibile liquido pregiato impiegando direttamente gli esausti in turbina.

Ciao

Luca

Ciao Luca

in un ciclo EFGT - external fired gas turbine
l'aria uscente dal compressore a circa 3,5 Bar viene riscaldata da uno scambiatore di calore di tipo Aria \ Aria, una caldaia con un bruciatore che in questo caso dovrebbe essere alimentato a cippato che cede calore i fasci tubieri facendo salire la temperatura fino a 900°C, poi quest'aria entra in turbina, mentre i fumi della caldaia vanno persi o recuperati mediante altri scambiatori.

Un bel vantaggio delle EFGT è quello di poter recuperare quasi tutto il calore all'uscita della turbina ( che non ne è poco) utilizzandolo come aria comburente della caldaia a biomassa !

ma un "giochino" del genere capace di trattare una portata massica di 1 Kg\sec a 3,5 Bar non costa poco, inoltre messo insieme all'altro "giochino" generatore elettrico ad alta frequenza quasi quasi ti compri l'impianto della Turbec bello e fatto :-)

Saluti
Guizzo

io dubito ancora che un turbocompressore per autotrazione possa avere un rendimento tale da giustificare un discorso del genere.
cmq se non si mette insieme un impianto e non se ne disegna il ciclo stiamo sempre a parlare del sesso degli angeli

ciao

Ciao Primus

"io dubito ancora che un turbocompressore per autotrazione possa avere un rendimento tale da giustificare un discorso del genere"

Parlare di rendimento di un turbocompressore mi sembra improprio, il rendimento di una Turbina a gas è funzione non solo dalla Temperatura di ingresso in turbina e del Beta (rapporto di compressione) ma soprattutto dai rendimenti di compressore e turbina che nel caso dei turbogruppi sono sensibilmente piu bassi avendo loro macchine radiali e non assiali come le "vere" turbine a gas.

"cmq se non si mette insieme un impianto"

che intendi dire montare un prototipo e testarlo ?

"e non se ne disegna il ciclo stiamo sempre a parlare del sesso degli angeli"

se ti leggi i messaggi precedenti il ciclo termodinamico è ben definito!! poi se vuoi farti i calcolarti il redimento reale ci devi mettere i rendimenti del compressore e della turbina !!

Comunque il ciclo è questo:

T1 temperatura ambiente
P1 pressione ambiente

T2 ti fai l'adiabatica
P2 3,5 bar

T3 900°C

questo è il ciclo...

alla fine se usi come rendimento del compressore 80% e rendimento della turbina 85% ti puoi fare il rendimento reale

forse stiamo andando fuori tema del Forum

cya
Guizzo

a me invece sembra che sia proprio questo il tema, cioè stabilire in primis se il gioco valga la candela;
tu dici che i rendimendi siano 80 e 85 in qualunque condizione?
al variare delle portate della T e della pressione?
io nn sono tanto convinto

quello che intendo per mettere su un impianto, è disegnare un layout con componenti reali di cui si conoscano le performance e quindi disegnare il ciclo in modo da vedere se il rendimendo globale può essere interessante
ti faccio un esempio: tu dici che P2 è 3.5 bar, qual'è il turbocompressore che arriva a quella pressione?

ciao

Ciao Primus

"a me invece sembra che sia proprio questo il tema, cioè stabilire in primis se il gioco valga la candela;"

Certo sono pienamente d'accordo è meglio chiarirlo per poterlo dimostrare a tutti, io ho dato per scontato dei conti che ho fatto ma che non sono stati pupplicati.

"tu dici che i rendimendi siano 80 e 85 in qualunque condizione?
al variare delle portate della T e della pressione?
io nn sono tanto convinto"

Assolutamente non sono dei rendimenti "fissi" è ovvio che sia il compressore che la turbina hanno una mappa di funzionamento in cui si evince benissimo che il rendimento della macchina è funzione dia del numero di giri della portata della temperatura e del Beta.

Pertanto se consideri un ciclo "turboshaft" come lo vuole fare Mauro con la Garret 5533 e consideri di farlo funzionare ad un determinato punto di progetto (trascurando i transitori) per esempio:

60.000 RPM
1 kg\sec
.80 eta compressore
.85 eta turbina
T3 900
beta 3.5


se metti questi valori in un programmino che calcola i rendimendi ti verrebbe il ~15% !!!


Saluti
guizzo

il rendimendo di tutto il ciclo?
compreso quello dello scambiatore?

ciao

No io ho considerato una turbina a gas con combustione interna
quindi il rendimento dello scambiatore farebbe scendere ulteriormente il rendimento globale.

appunto, quindi staremmo ampiamente sotto il 10% come rendimendo globale.
o mi sbaglio?

ciao

ciao Primus

per avere un rendimento globale però dovresti mettere in considerazione che possiamo avere notevoli vantaggi dalla (non calcolati nel ciclo precedente per semplificazione) rigenerazione e coogenerazione, che nel caso della EFGT ti verrebbe comodissimo recuperare i gas di scarico dalle turbine in quanto ancora "puliti" e di utilizzati come aria comburente della caldaia, quindi un bel vantaggio

con il ciclo allegato è tutto piu chiaro...

Saluti
Guizzo

Ciao Mauro1980

ma che fine hai fatto sei sparito ?

Saluti
Guizzo

ciao Guizzo,
mi potresti segnalare che software usi per fare i calcoli di rendimento e lo schemino che hai postato?

Ho riconosciuto la grafica di un programmino che tempo fa sono sicuro di aver utilizzato ma non ricordo nome e da dove si scarica....

Ciao grazie.

GSP 11
NLR Gas Turbine Simulation Program GSP

buon divertimento :-)


Saluti
guizzo

arrivo ragazzi, arrivo, sono stato preso, stanotte arriva il messaggione

Grazie Guizzo... cercherò di smanettarci appena possibile... Intanto attendiamo le news di Mauro!

Eccomi ragazzi col "messaggione"

Vorrei rispondere a tutti quanti,ma credo sia impossibile, un po perché non voglio dilungarmi troppo e rendere il messaggio noioso ed un po perché alcune informazioni ve le darò solo quando sarà opportuno, non voglio mettere informazioni in rete senza aver verificato prima la bontà di alcune cose

Fatta questa doverosa premessa, cominciamo

@SolarPlex per il momento preferisco non dire chi è il fornitore dell'alternatore, perché è un prodotto che è appena stato industrializzato, preferirei usarlo, testarlo e poi darvi il link, non mi piace dare i nomi di oggetti che non so se funzionano o meno.

@Primus il ciclo che rappresenta l'impianto che vorremo costruire è il seguente



dove il punto 1 rappresentano le condizioni ambientali, il punto 2 la fine della compressione, il tratto 2-2FR (FR sta per fine rigenerazione) evidenziato in arancio il riscaldamento nel rigeneratore ed il tratto 2FR-3 il riscaldamento ottenuto dalla combustione della biomassa.

La pressione di fine riscaldamento P3 è inferiore a quella di fine compressione P2 a causa delle perdite di carico nei scambiatori (quello di rigenerazione e quello coi fumi di combustione)

Le trasformazioni sono state volutamente tratteggiate per evitare che qualche grande fisico tecnico si volti nella tomba , i punti nei piani T-s rappresentano punti di equilibrio, mentre tutte le trasformazioni che avvengono nei cicli sono bel lontano dall'essere reversibili, motivo per cui ho preferito optare per una linea tratteggiata.

Calcoliamo la potenza ed il rendimento di questo ciclo

DATI

Usando una turbina Garrett GT5533R,

TurboByGarrett.com - Catalog

Lavorando a 70000 rpm (valore fornito dal costruttore dell'alternatore) ad una portata di circa 110 lbs/min (valore calcolato partendo dalla quantità di biomassa disponibile) si ha Beta=3,75 e rendimento del compressore uguale a 0,76 (ricavabili sulle mappe visibili nel link precedente)

Come vedete i valori sono vicinissimi a quelli del funzionamento ottimale, ho scelto la GT5533 per queste ragioni

T3=900°C, scelgo 900°C perché è la temperatura che Guizzo mi ha assicurato essere la massima possibile per avere una vita utile attorno alle 6000-7000 ore.

Portata = 110 lbs/min = 0,83 Kg/s
eta c=0,76
n=70000 rpm
Beta=3,75

per la turbina, stessi valori, tranne il rendimento

eta t=0,8 come dice la mappa, se qualcuno mi spiegasse come funziona la mappa della turbina gliene sarei grato, perché è poco chiara, dice solo che l'efficienza massima è l'80%,ma non dice quali sono le condizioni per raggiungerla

Poniamo di 50°C la differenza di temperatura che abbiamo ai lati degli scambiatori sia di rigenerazione che fumi/aria, scelgo 50°C perché è quello che la tecnologia attuale usa per evitare superfici e pdc troppo elevate, così che

T2FR= T4 - 50°C

Calcoliamo ora i punti del ciclo

PUNTO 1 condizioni atmosferiche

P1=1 bar
T1=300 K

PUNTO 2

P2=Beta*P1=3,75 bar
Dato che eta c=(T2s-T1)/(T2-T1)

dove T2s è la temperatura di fine compressione con rendimento di compressione unitario, (trasformazione isoentropica), la calcolo con la formula

(T2s/T1)=Beta^((gamma-1)/gamma)

dove gamma=1,4 per gas perfetto biatomico, da cui ((gamma-1)/gamma)=0,286

T2s=T1*Beta^0,286=300 K*3,75^(0,286)=437,7 K

conoscendo eta c, calcolo

T2=((T2s-T1)/eta c)+T1=(137,7/0,76)+300=481,2 K

PUNTO 3

supponiamo che (supposizione realistica) la caduta di pressione sia di circa 40 mbar=0,05 bar

P3=3,75- 0,05= 3,7bar
T3=900°C=1273 K

PUNTO 4

P4=1bar
T4s=T3/((P3/P4)^(0,286)=1273/(3,7^(0,286))=1273/1,453=876 K
T4=T3 - eta t*(T3-T4)=1273- 0,8*(1273-876)=1273-0,8*397=1273-317,5= 955,6 K

il lavoro richiesto dal compressore specifico ad 1kg di fluido di lavoro è

Wc=Cp*(T2-T1)=1,0035*(481,2-300)=181,8 kJ/kg

mentre quello erogato dalla turbina

Wt=Cp*(T3-T4)=1,0035*(1273-955,6)=318,5 kj/kg

Il lavoro utile che andrà all'alternatore sarà la differenza

Wu=Wt-Wc=136,71 kJ/kg

la potenza, si determina moltiplicando il lavoro specifico per la portata massiva

Potenza= Wu*portata=136,71*0,83=113,47 KW (notare che è un valore superiore a quello massimo della T100 di Turbec)

mentre il rendimento senza rigenerazione è

eta ciclo=(Potenza el/Potenza th)=(113,47/(Cp*(T3-T2))=(113,47/(1,0035*791,8))=14,3%

con la rigenerazione

T2FR= T4- 50 =955,6 K -50 K = 905,6 K

eta ciclo=(Potenza el/Potenza th)=(113,47/(Cp*(T3-T2FR))=(113,47/(1,0035*367,4))=31%

Valore uguale a quello di Turbec, Capstone, Ingersoll

il ciclo può essere modulato in relazione ai bisogni delle utenze termiche a monte, se serve più calore si rigenerà meno e si avrà meno potenza elettrica, se serve meno calore, si rigenera di più e si produce più energia elettrica

@Sunny Ottima per compatezza la soluzione di TMA, ma un rendimento di soli 20% con un doppio stadio di compressione e di espansione non è un risultato eclatante, è sicuramente una buona soluzione per chi necessità portabilità,ma non efficienza

Guizzo Dovremmo parlare di tante cose io e te

In effetti l'accoppiamento alternatore albero è qualcosa su cui devo ancora pensare e lavorare, ma una soluzione la devo trovare, ora che ho trovati tutti i pezzi

La prova di fare lavorare a turbina a 900°C per qualche migliaio di ore, per verificarne la tenuta a quella temperatura come dici te mi costerebbe troppo in combustibile, per cui è meglio testarla solo per qualche decina di ora per verificare la bontà del controllo e qualcosa d'altro

Col primo vero progetto a biomasse verificherò se queste turbine resistono a 900°C per almeno un anno, cioè 7000h, dopo si può sostituirle (la spesa non è eccessiva), se non reisistessero a 900°C per un anno, potrei abbassare la T.

Una domanda
Quando Guizzo parli di controllo difficoltoso con turbogruppo connesso all'alternatore? quale controllo intendi? temperatura in ingresso della turbina? numero di giri?

Anche il mio capo, come te ti dicevo, preferirebbe la soluzione free shaft mentre io sarei per quella del turbogruppo unica

questa è la mia idea



mentre quella del mio Capo e di Guizzo



La vostra, permetterà semplificazioni in termini di controllo perché la generazione di energia elettrica è disconnessa dalla macchina che comprime l'aria, però

il problema è quali compressori e quali turbine usare, se uso un unico turbogruppo, non ho problemi a riguardo, perché le due portate sono uguali (compressione ed espansione), ma se uso la free shaft avrò bisogno di 2 turbine, una turbina accoppiata al compressore che serve solo a spingere il compressore (il cui lavoro dovrà essere quindi 181 kj/kg) e di un'altra accoppiata al generatore il cui lavoro sarà 319-181 ovvero circa 140 kJ/kg

Dovrò quindi "splittare" la portata in due, il 60% alla turbina che muove il compressore ed il rimanente 40% a quella che muove il generatore

La GT 5533 può lavorare anche con una portata dimezzata? se si, con che rendimenti?
oppure dovrò trovare due turbine più piccole ed una accoppiarla al compressore della 5533, è fattibile?

Scrivi che i rendimenti delle turbine dipendono anche dalla temperatura, ho guardato su testi universitari, ma non ho trovato nulla a riguardo, sai come variano?

conclusioni

Potrebbe essere un buon progetto per tutti colori i quali si trovano ad avere scarti da bruciare di origine naturale, con una spesa abbastanza modesta (l'ordine di grandezza sono le decine di miglia di euro) si può costruire un impianto per produrre energia elettrica e avere i certificati verdi

Ciao Mauro

complimenti per la voglia e lo spirito di iniziativa che hai :-)

hai fatto bene a definire tutto il ciclo, anche se secondo me non ce ne era bisogno, ma cosi hai fugato i dubbi a tutti gli schettici !

"Dovrò quindi "splittare" la portata in due, il 60% alla turbina che muove il compressore ed il rimanente 40% a quella che muove il generatore"

non devi splittare assolutamente niente !!! il ciclo che hai disegnato della free shaft non è corretto !!

la portata massica che tratta la GT5533R ( che lavorerà come una vera e propria Gas generatrice ) va TUTTA immessa in un'altro turbogroppo ( da scegliere opportunamente ) sostituendo su quest'ultimo il compressore con un bel generatore. That's all

cya
Guizzo

da quello che vedo, è il grafico che indica le prestazione della turbina quando il rendimento è dell' 80%;
con quel rendimento le turbine arrivano massimo a 60-70 libbre e un rapporto di pressione di 3 e qualcosa, se vai oltre il rendimento si riduce e quindi o supponi un eta inferiore oppure cambi i dati iniziali.
inoltre non trovo l'efficienza dello scambiatore

ciao

@mauro 1981

non ti preoccupare, lo testiamo anche noi questo alternatore... non abbiamo paura
quindi suvvia dicci di chi è... non te lo rubiamo mica.

O non sarai di quelli che vengono sul forum per prendere soltanto senza mai dare?

a presto

Primus "quel rendimento le turbine arrivano massimo a 60-70 libbre"

le portate indicate sulle mappe della Garret indicano la "Portata Corretta" quindi non confonderti !!! Le caratteristiche delle macchine da installare a noi interessano solo al punto di progetto, è quello il nostro obbiettivo, pertanto se il compressore o la turbina funzioni male lontano dal punto di progetto che ce ne frega ? pertanto per semplicare mettiamo da parte i transitori !

Mauro 1980 "Quando Guizzo parli di controllo difficoltoso con turbogruppo connesso all'alternatore? quale controllo intendi? temperatura in ingresso della turbina? numero di giri? "

per controllo intendo la "gestione" dell'impianto in toto, Avendo tu scelto una EFTG avrai delle inerzie termiche enormi pertanto non potrai controllare "velocemente" il'incremento della temperatura dell'aria all'uscita dello scambiatore, come si potrebbe fare con una combustione interna fatta a metano, infatti in questo caso avresti dei tempi di risposta immediati!
Non trascurare assolutamente quest'aspetto che può sembrare banale ma non lo è !!!

Riguardo al generatore se vuoi fare un test "veloce" da banco giusto per vedere se è una cosa possibile lo possiamo testare con la microturbina a gas che già ho a disposizione ( non è 100KW ma solo ~40 mi devi scusare ;-)

saluti
Guizzo

bene Mauro sei a buon punto ....in teoria, adesso comincia il bello...nella seconda ipotesi sei arrivato a quanto ti ho scritto nel #3, se fosse un turbogruppo da camion 7000 ore a 90 kmh = 630000 km....dubito che le bronzine riescano a resistere.....forse la metà... o forse solo 2500 ore come pensi di risolvere questo problema, turbogruppo revisionato ogni 3 mesi ? oppure turbogruppo su cuscinetti ad aria o ceramici (che non terranno 7000 ore comunque ) per quanto riguarda l' alternatore mi associo a SolarPrex mi metto in lista e ne aspetto uno da testare
comunque a prescindere ti faccio i complimenti per come stai affrontando quest' avventura.