Котел Велокс

Котел Велокс
Котел Велокс
	Парогенератор Velox установлен в Блине и Блине
Классификация	Турбо-парогенератор
Приложение	В основном используется для производства электроэнергии
Источник топлива	Мазут
Компоненты	Осевой компрессор ; Камера сгорания ; Дымовая газовая турбина ;
изобретатель	Компания Браун Бовери (BBC)
Изобретенный	1931

Котел Velox представляет собой с турбонаддувом и принудительной циркуляцией , водотрубный котел в котором используется осевой компрессор и газовая турбина . Котлы Velox (лат. «быстрые»), также известные как парогенераторы Velox, были разработаны в начале 1930-х годов компанией Brown Boveri (BBC) . швейцарской ^{[ 1 ]} Котлы Velox были первыми коммерчески доступными машинами, в которых использовались осевые компрессоры, и сыграли ключевую роль в более позднем развитии промышленных газовых турбин BBC. ^{[ 2 ]}

Дизайн

Принцип Велокса

Из обзора Брауна Бовери ^{[ 3 ]}

Принцип Velox сочетает в себе использование сгорания под давлением с очень высокими скоростями дымовых газов и газовой турбины, при этом давление в камере сгорания, высокие скорости газов и перепад давления газов для производства работы создаются посредством компрессора, приводимого в действие газовой турбиной, причем последняя приводится в действие продуктами сгорания.

Большое значение идеи Velox заключается в том, что за счет увеличения давления и скорости компоненты значительно уменьшаются в размерах, а процессы ускоряются без снижения эффективности.

Работающий

В парогенераторе Velox, используемом для выработки электроэнергии, дымовые газы из камеры сгорания используются для вращения газовой турбины, которая соединена с компрессором, которые вместе составляют загрузочную установку. Компрессор увеличивает поток горячего воздуха, что увеличивает скорость передачи тепла воде в трубах котла, вызывая образование большего количества пара. Пар используется для вращения паровой турбины, соединенной с электрическим генератором. ^{[ 3 ]}

Камера сгорания Velox может производить дымовые газы путем сжигания топливных газов или тяжелого мазута . Доменный газ обычно использовался в качестве топлива в установках Velox, установленных на сталелитейных заводах . КПД парогенераторов Velox в целом составлял около 88—90% при сжигании доменного газа и 91—93% при сжигании мазута. Такие КПД сохранялись от 25 до 100% нагрузки. ^{[ 2 ]}

История

До Первой мировой войны BBC работала над рядом экспериментальных проектов газовых турбин в дополнение к своему коммерчески успешному бизнесу по производству паровых турбин. Сотрудничество BBC в области газовых турбин включало сотрудничество Ганса Хольцварта , Арменго-Лемале и Огюста Рато . BBC также провела экспериментальную работу над двухтактной версией Герберта Хамфри насоса Хамфри , который должен был использоваться для выработки электроэнергии (так называемая «мокрая газовая турбина»). Ни один из этих ранних экспериментов с газовыми турбинами не привел к созданию коммерчески жизнеспособного продукта. ^{[ 3 ]}

С 1927 года BBC снова сотрудничала с Гансом Хольцвартом над двухступенчатой газовой турбиной постоянного объема. Производительность турбин Хольцварта в конечном итоге не оправдала ожиданий, поскольку основной проблемой были потери тепла через водяную рубашку. Было признано, что потерю тепла в водяной рубашке можно превратить в преимущество, используя тепло в котле с турбонаддувом. Основываясь на этих наблюдениях и существующих знаниях в области турбокомпрессоров и паровых турбин, BBC разработала газотурбинную компрессорную установку с постоянным потоком для использования в паровых турбинах, которая стала котлом Velox. ^{[ 3 ]}

Первый котел Velox был представлен на конференции VDI в Берлине в 1931 году. Вскоре последовали заказы, первый из которых поступил на сталелитейный завод Мондевиль в Нормандии , Франция, в 1932 году. ^{[ 3 ]}^{[ 4 ]} Всего было построено 110 котлов Velox, 75 из которых были заказаны в 1930-х годах. ^{[ 1 ]}

Подавляющее большинство котлов Velox использовались для выработки электроэнергии. На электростанциях котлы Velox ценились за быстрое время запуска и компактные размеры. Котлы Velox также строились для кораблей и железнодорожных локомотивов, однако они так и не нашли широкого применения в этих целях. В 1939 году BBC поставила одиночный котел Velox Британскому королевскому авиастроительному заводу в Фарнборо для оценки и испытаний. ^{[ 1 ]}

Эксперименты с угольным топливом были проведены BBC в попытке увеличить продажи котлов Velox за пределами покупателей, использующих газообразное и жидкое топливо. Пылеобразный уголь , подаваемый в камеру сгорания Velox сжатым воздухом, был опробован, но вызвал чрезмерную эрозию газовой турбины из-за частиц летучей золы. ^{[ 1 ]}

Разработка парогенератора Velox привела непосредственно к разработке первых промышленных газовых турбин. В 1936 году компания BBC построила первую в мире промышленную газовую турбину с постоянным потоком для нефтеперерабатывающего завода Sun Oil в Маркус-Хуке, штат Пенсильвания . Первые газовые турбины BBC по сути представляли собой котлы Velox с удаленным паровым компонентом. Компрессорно-турбинная установка Marcus Hook использовалась для цикла регенерации катализатора процесса нефтепереработки Хаундри и включала генератор переменного тока мощностью 900 кВт, соединенный с газовой турбиной установки. Опыт работы с газовыми турбинами Houndry привел к тому, что BBC разработала первую в мире газотурбинную электростанцию, построенную в Невшателе , Швейцария. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Эккардт, Дитрих (2014). «4.3.1 Котел Velox». Газотурбинная электростанция . Ольденбург Верлаг Мюнхен. стр. 158–181. ISBN 9783486735710 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Кей, Энтони Л. (2002). «Brown Boveri & Cie, AG (BBC), Мангейм». Разработка немецких реактивных двигателей и газовых турбин, 1930-1945 гг . Airlife Publishing Ltd., стр. 196–203. ISBN 9781840372946 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Ноак, Уолтер Дж. (1941). «Нагнетание давления, котел Velox и газовая турбина, обзор их происхождения и разработки, сделанный Брауном Бовери» (PDF) . Обзор Брауна Бовери . 28 . Баден, Швейцария: Браун Бовери и компания.
^ Янг, Стив (2019). «Кто изобрел промышленные газовые турбины?» . НЬЮСНОК . № 19. Национальная нефтяная корпорация Шарджи (SNOC). стр. 26–27.

[:SY1-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Эккардт, Дитрих (2014). «4.3.1 Котел Velox». Газотурбинная электростанция . Ольденбург Верлаг Мюнхен. стр. 158–181. ISBN 9783486735710 .

[:SY2-2] Jump up to: ^а ^б ^с Кей, Энтони Л. (2002). «Brown Boveri & Cie, AG (BBC), Мангейм». Разработка немецких реактивных двигателей и газовых турбин, 1930-1945 гг . Airlife Publishing Ltd., стр. 196–203. ISBN 9781840372946 .

[:BBC1-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Ноак, Уолтер Дж. (1941). «Нагнетание давления, котел Velox и газовая турбина, обзор их происхождения и разработки, сделанный Брауном Бовери» (PDF) . Обзор Брауна Бовери . 28 . Баден, Швейцария: Браун Бовери и компания.

[:SY11-4] Янг, Стив (2019). «Кто изобрел промышленные газовые турбины?» . НЬЮСНОК . № 19. Национальная нефтяная корпорация Шарджи (SNOC). стр. 26–27.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]