maszynoznastwo.docx

·          Maszyna – jej elementy nie poruszają się podczas pracy.

·          Urządzenie – jego elementy poruszają się podczas pracy.

·          Energia zużywana przez człowieka:
-  człowiek prehistoryczny 10MJ
-  po wynalezieniu ognia 20MJ
-  wykorzystanie zwierząt  50MJ
-  XIX W.      200MJ
- dzisiaj Polska 300MJ, USA 1000MJ

·          Pierwotne źródła energii: woda, wiatr, drewno, tłuszcze zwierzęce i roślinę.

·          Pierwsze elektrownie wodne – średniowieczna Europa; pionowe koło nasierbne; mełł ziarna, pompy, napęd maszyn.

·          Pierwsze wiatraki – Europa XI-XIV w. (głównie Holandia)

·          Maszyna parowa – Thomas Newcomena 1712r. Anglia, wypompowywanie wody z kopalni; ulepszona przez Jamesa Watta 1782r., zastosowana do napędu maszyn obrotowych.

·          Turbina parowa 1884r.

·          Sinik spalinowy (Otto, Diesel) XIX w.

·          Prądnica , silnik elektryczny( Faraday) XIX w.

·          Kolektor słoneczny XX w.

·          Turbina gazowa XX w.

·          Atomowa 1942r. (USA), 1955 (ZSRR).

·          t p.u. tona paliwa umownego ≈ 30GJ

·          energochłonność t p.u./1000$ dochodu narodowego (Polska 2,39 bardzo duża na tle krajów rozwiniętych)

·          Nośniki energii:
pierwotne – paliwa kopalne
wtórne – para wodna, sprężony gaz, prąd)

·          Energetyka zawodowa – dla wielu odbiorców: elektrownie, ciepłownie.

·          Energetyka przemysłowa – budowane dla pojedynczych zakładów.

·          Turbina parowa + generator – turbozespół

·          Kocioł + turbozespół – blok energetyczny

·          Zespół bloków energetycznych - elektrownia

·          Nosik energii w sieciach ciepłowniczych – woda (10-15km), rzadziej para (3-4km)

·          Zasoby – całkowita ilość surowca, rozpoznana do pewnej ustalonej głębokości w skorupie ziemskiej, bez względu na jej przydatność do eksploatacji.

·          Rezerwy – ta ilość zasobów, która według uzasadnionej oceny może nadawać się eksploatacji, środkami dostępnymi dzisiaj i kosztach które można uznać za dopuszczalne.

·          Sprawności:

6

turbina wodna 90%              fotoogniwa 12% 
turbina wiatrowa 46%              domowy piec węglowy 60%
turbina parowa 40%              kocioł parowy 88%
silnik parowy 20%              ogniwo paliwowe 60%
silnik Diesla 36%                akumulator 70%
silnik spalinowy z zapłonem iskrowym 25%              grzejnik 100%
turbina gazowa 30%              silnik elektryczny 92%
elektrownia parowa 40%              generator elektryczny 99%
układ parowo-gazowy 55%              generator MHD 60%

skojarzony układ parowo gazowy 80%

·          Sprawności systemów magazynowania energii:
baterie chemiczne 70-80%              koła zamachowe 70-90%
ogniwa paliwowe 40-60%              sprężanie powietrza 70-80%
elektrownie pompowe 70-75%              nadprzewodzące magnesy 90%

·          Rozdrabnianie węgla odbywa się w: kruszarkach, młynach i gniotownikach.

·          Układy odpopielania: mechaniczne, hydrauliczne i pneumatyczne.

·          Układy chłodzenia:
otwarty – woda pobierana z ujęcia(np. jezioro) i powrotem tam oddawana.

zamknięty – woda krąży w zamkniętym układzie

·          Podział kotłów ze względu na rodzaj paleniska:
rusztowe
komorowe
fluidalne

·       Podział kotłów:
pionowe – prosta budowa, mała sprawność, uciążliwość ręcznego narzucania paliwa
płomienicowe – prosta budowa, zajmuje dużo miejsca, długi czas uruchomiania
płomieniówkowe – duża wadliwość z tego względu się ich nie wykorzystuje
wodnorurkowe – duże ciśnienie pary, zajmują mało miejsca, duże wykorzystanie:

              sekcyjne
  stromorurkowe
  opromieniowane

fluidalne – zmniejszona ilość zanieczyszczeń, możliwość wykorzystania węgla silnie zapopielonego

·       Płomieniówka – rura przez która przepływają spaliny, a na zewnątrz jest omywana wodą.

·       Opłomka – rura którą przepływa woda, a na zewnątrz jest omywana spalinami.

·       Walczak – zbiornik w którym następuje oddzielenie pary od wody.

·       Podział kotłów ze względu na rodzaj obiegu wody:
z naturalnym obiegiem wody
ze wspomaganym obiegiem wody
z wymuszonym obiegiem wody
przepływowe

·         Rodzaje palenisk
warstwowe (rusztowe)
komorowe:

pyłowe
olejowe       
gazowe

·       Komora spalania – przestrzeń w dolnej części kotła, ograniczona ścianami, zwykle wyłożonymi rurami ekranowymi.

·       Palnik – doprowadza paliwo i powietrzne do paleniska (wirowe , strumieniowe)

·       Palniki gazowe i olejowe służą do wygrzania pieca podczas jego uruchamiania.

·       Turbina:
reakcyjna (bębnowa) – rozprężenie pary w nieruchomych kierownicach następuje tylko częściowo, para przepływająca przez wieniec wirnikowy ekspanduje dalej
akcyjna (komorowa)– rozprężenie pary następuje tylko w nieruchomych kierownicach, w wieńcu wirnikowym nie zachodzi żadna ekspansja

·       Prędkość obrotowa generatora, turbiny (czasem po redukcji) 3000/min

·       Podział turbin według:

o      liczby stopni
jednostopniowe
wielostopniowe

o      liczby kadłubów
jednokadłubowe
dwukadłubowe
trójkadłubowe
wielokadłubowe

o      kierunków przepływu pary
osiowe
promieniowe

o      konstrukcji
komorowe
bębnowe

o      przebiegu procesu cieplnego
kondensacyjne bez regeneracji ciepła
kondensacyjne z regeneracją ciepła
kondensacyjne z regulowanymi upustami
przeciwprężne

·  Typowe paliwa do turbin gazowych:
benzyna
nafta
olej napędowy
paliwa gazowe: gaz ziemny, miejski i hutniczy, wodór, metan i amoniak

·  Maszyny sprężające:
wentylatory
dmuchawy
sprężarki

·  Pompa:
zbiornik dolny
przewód ssawny
króciec ssawny
pompa
króciec tłoczny
przewód tłoczny
zbiornik górny

·       Pompy:

o      wirowe
odśrodkowe, helikoidalne, diagonalne, śmigłowe
stałe parametry na wylocie, duża niezawodność
brak zdolności samo zasysania; wrażliwość na obecność gazu i zanieczyszczeń

o      wyporowe
tłokowa, membranowa, nurnikowa, Rootsa
zdolność samozasysania; niewrażliwość na obecność gazu; duża sprawność
pulsacyjne ciśnienie na wylocie

·       Podział silników spalinowych ze względu na zapłon
iskrowy
samoczynny
ze świecą żarową

·       Ziębiarki:
sprężarkowa parowa
absorpcyjna
strumieniowa
termoelektryczna

·       Reaktory atomowe:
wodny wrzący – para wodna napędzająca turbiny jest wytwarzana bezpośrednio w reaktorze; wadą jest konieczność odizolowania większej ilości części elektrowni
wodny ciśnieniowy – składa się z dwóch obiegów wody; obieg pierwotny to woda krążąca w reaktorze (cały czas jest cieczą ze względu na ogromne ciśnienie), woda ta podgrzewa wodę w obiegu wtórnym która paruje i napędza turbiny.
prędki powielający – w reaktorze jako odbiorcę ciepła wykorzystuje się ciekły sód zamiast wody; reaktor ten oprócz ciepła wytwarza także paliwo,  a w idealnych warunkach może wytworzyć więcej paliwa niż zużywa
wysokotemperaturowy – paliwo jest dostarczane w postaci kulek a nie jak w pozostałych w postaci prętów paliwowych, jak odbiorcę ciepła stosuje się gaz np. hel, który podgrzewa wodę w drugim obiegu, zaletą tego reaktora jest duża temperatura ok. 900 co możliwa w przyszłości zastosowanie go do innych procesów np. gazyfikacji wegla