{"id":53588,"date":"2020-03-06T07:11:31","date_gmt":"2020-03-06T06:11:31","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-turbine-generator-power-conversion-system-definition\/"},"modified":"2020-03-06T08:04:00","modified_gmt":"2020-03-06T07:04:00","slug":"was-ist-turbine-generator-power-conversion-system-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-turbine-generator-power-conversion-system-definition\/","title":{"rendered":"Was ist Turbine Generator &#8211; Power Conversion System &#8211; Definition"},"content":{"rendered":"<div class=\"su-quote su-quote-style-default\">\n<div class=\"su-quote-inner su-clearfix\">Die Schl\u00fcsselvorrichtung des Leistungsumwandlungssystems ist der Turbinengenerator. Der Turbinengenerator befindet sich im Turbinengeb\u00e4ude und enth\u00e4lt die meisten Hauptkomponenten des thermodynamischen Kreislaufs. W\u00e4rmetechnik<\/div>\n<\/div>\n<div><\/div>\n<div><\/div>\n<div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>Turbinengenerator &#8211; Stromumwandlungssystem<\/span><\/h2>\n<p><span>Das Layout von\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/\"><span>Kernkraftwerken<\/span><\/a><span>\u00a0besteht aus zwei Hauptteilen:\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/nuclear-island\/\"><span>der\u00a0<\/span><strong><span>Kerninsel<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0und der\u00a0<\/span><a title=\"Konventionelle (Turbinen-) Insel\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/conventional-turbine-island\/\"><strong><span>konventionellen (Turbinen-) Insel<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0.\u00a0Die Atominsel ist das Herz des Kernkraftwerks.\u00a0Auf der anderen Seite befindet sich auf der\u00a0<\/span><strong><span>konventionellen (Turbinen-) Insel<\/span><\/strong><span>\u00a0die Schl\u00fcsselkomponente, die dem unter Druck stehenden Dampf W\u00e4rmeenergie entzieht und in elektrische Energie umwandelt, den\u00a0<\/span><strong><span>Turbinengenerator<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Daher ist es auch als\u00a0<\/span><strong><span>Leistungsumwandlungssystem bekannt<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Das Schl\u00fcsselger\u00e4t des Stromumwandlungssystems ist\u00a0<\/span><strong><span>der Turbinengenerator.\u00a0<\/span><\/strong><span>Der Turbinengenerator befindet sich im Turbinengeb\u00e4ude und enth\u00e4lt die meisten Hauptkomponenten des thermodynamischen Zyklus.\u00a0Nur der<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/steam-generator\/\"><span>Dampferzeuger<\/span><\/a><span>\u00a0befinden sich im Reaktorgeb\u00e4ude (der Atominsel).<\/span><\/p>\n<p><span>Beachten Sie, dass wir das Leistungsumwandlungssystem eines Druckwasserreaktors (PWR) beschreiben.\u00a0Ein\u00a0<\/span><strong><span>Siedewasserreaktor<\/span><\/strong><span>\u00a0(BWR) ist wie ein Druckwasserreaktor, jedoch mit vielen Unterschieden.\u00a0Die BWRs haben keinen\u00a0<\/span><strong><span>Dampferzeuger<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Im Gegensatz zu einem PWR gibt es keine prim\u00e4re und sekund\u00e4re Schleife.\u00a0Grunds\u00e4tzlich ist die Turbineninsel der BWRs den PWRs sehr \u00e4hnlich.<\/span><\/p>\n<p><span>Da die konventionellen Kraftwerke (z. B. Kraftwerke mit fossilen Brennstoffen) eine sehr \u00e4hnliche Technologie verwenden, um W\u00e4rmeenergie in elektrische Energie umzuwandeln, wird dieser Teil des Kernkraftwerks als\u00a0<\/span><strong><span>\u201ekonventionelle Insel\u201c bezeichnet<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Im Vergleich zu konventionellen Kraftwerken muss die konventionelle Insel in Kernkraftwerken die wesentlich strengere Spezifikation zur Qualit\u00e4tssicherung und -kontrolle erf\u00fcllen, die auch f\u00fcr konventionelle Teile des Kernkraftwerks aufgrund der m\u00f6glichen Auswirkungen auf die Kernsysteme gilt.<\/span><\/p>\n<p><span>Die Schl\u00fcsselkomponenten des Stromumwandlungssystems:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><strong><span>Dampfturbine<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Eine Dampfturbine ist eine Vorrichtung, die dem\u00a0unter Druck stehenden Dampf\u00a0<\/span><strong><span>W\u00e4rmeenergie<\/span><\/strong><span>\u00a0entzieht\u00a0und damit\u00a0<\/span><strong><span>mechanische Arbeiten<\/span><\/strong><span>\u00a0an einer rotierenden Abtriebswelle ausf\u00fchrt.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Generator<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Ein Generator ist ein Ger\u00e4t, das\u00a0<\/span><strong><span>mechanische Energie<\/span><\/strong><span>\u00a0der Dampfturbine in\u00a0<\/span><strong><span>elektrische Energie<\/span><\/strong><span>\u00a0umwandelt\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><a title=\"Dampfgenerator\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/steam-generator\/\"><strong><span>Dampferzeuger<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0.\u00a0Dampferzeuger sind<\/span><strong><span>\u00a0W\u00e4rmetauscher<\/span><\/strong><span>\u00a0, mit denen<\/span><strong><span>\u00a0Speisewasser<\/span><\/strong><span>\u00a0aus in einem<\/span><a href=\"https:\/\/www.reactor-physics.com\/what-is-reactor-core-definition\/\"><span>\u00a0Kernreaktorkern<\/span><\/a><span>\u00a0erzeugter W\u00e4rme<strong>\u00a0in Dampf umgewandelt wird<\/strong>\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Kondensator<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Ein Kondensator ist ein\u00a0<\/span><strong><span>W\u00e4rmetauscher<\/span><\/strong><span>\u00a0verwendet\u00a0<\/span><strong><span>kondensiert<\/span><\/strong><span>\u00a0Dampf aus dem\u00a0letzten Stufe der Turbine.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Kondensat-Speisewassersystem<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Kondensat-Speisewassersysteme haben zwei Hauptfunktionen.\u00a0<\/span><strong><span>Um<\/span><\/strong><span>\u00a0dem Dampferzeuger ausreichend hochwertiges Wasser (Kondensat)\u00a0<strong>zuzuf\u00fchren<\/strong>\u00a0und\u00a0<\/span><strong><span>das Wasser<\/span><\/strong><span>\u00a0(Kondensat) auf eine Temperatur nahe der S\u00e4ttigung\u00a0<strong>zu erw\u00e4rmen<\/strong>\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Feuchtigkeitsabscheider-Nacherhitzer (MSR)<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Die Feuchtigkeitsabscheider-Nacherhitzer werden normalerweise zwischen dem Auslass der Hochdruckturbine und den Einl\u00e4ssen der Niederdruckturbine installiert, um die Feuchtigkeit aus dem Abgasdampf der Hochdruckturbine zu entfernen und diesen Dampf wieder zu erw\u00e4rmen, bevor er in die LP-Turbinen eingelassen wird.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>K\u00fchlsystem<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Die Hauptfunktion des K\u00fchlsystems in Kraftwerken besteht darin, den Dampfkreislauf so zu k\u00fchlen, dass der Niederdruckdampf kondensiert und recycelt wird.\u00a0Wenn der Dampf im internen Kreislauf wieder zu Wasser kondensiert, muss die \u00fcbersch\u00fcssige (Ab-) W\u00e4rme, die ihm entzogen wird, durch \u00dcbertragung an die Luft oder an ein Gew\u00e4sser abgegeben werden.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Instrumentierungs- und Steuerungssystem (I &amp; C)<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Das Instrumentierungs- und Steuerungssystem dient als zentrales Nervensystem eines Kernkraftwerks.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-50 lgc-tablet-grid-50 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-youtube su-responsive-media-yes\"><iframe class=\"lazy-loaded\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/SPg7hOxFItI?\" width=\"340\" height=\"200\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\" data-lazy-type=\"iframe\" data-src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/SPg7hOxFItI?\"><\/iframe><\/div>\n<figure id=\"attachment_12524\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-12524\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Nuclear-Island-Conventional-Island-min.jpg\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-12524 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Nuclear-Island-Conventional-Island-min-300x229.jpg\" alt=\"Nuklearinsel - Konventionelle (Turbinen-) Insel\" width=\"300\" height=\"229\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Nuclear-Island-Conventional-Island-min-300x229.jpg\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-12524\" class=\"wp-caption-text\"><span>Das Layout von Kernkraftwerken besteht aus zwei Hauptteilen: der Kerninsel und der konventionellen (Turbinen-) Insel.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-scheme.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17771 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-scheme.png\" alt=\"Rankine-Zyklus\" width=\"591\" height=\"897\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-scheme.png\" \/><\/a><br \/>\n<span>Ts-Diagramm des Rankine-Zyklus.\u00a0Der Rankine-Zyklus wurde nach einem schottischen Ingenieur, William John Macquorn Rankine, benannt und beschreibt die Leistung von Dampfturbinensystemen.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_17846\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-17846\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-scheme-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-large wp-image-17846 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-scheme-min-1024x529.png\" alt=\"Dampfturbine mit einem typischen PWR von 3000 MWth\" width=\"669\" height=\"346\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-scheme-min-1024x529.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17846\" class=\"wp-caption-text\"><span>Schema einer Dampfturbine mit einem typischen PWR von 3000 MWth.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Funktionsprinzip des Turbinengenerators &#8211; Stromerzeugung<\/span><\/h2>\n<p>Die meisten\u00a0<strong>Kernkraftwerke<\/strong>\u00a0betreiben einen\u00a0<strong>einwelligen Turbinengenerator<\/strong>\u00a0, der aus einer\u00a0<strong>mehrstufigen Hochdruckturbine<\/strong>\u00a0und\u00a0<strong>drei parallelen mehrstufigen LP-Turbinen<\/strong>\u00a0, einem Hauptgenerator und einem Erreger besteht. \u00a0Die <strong>HP-Turbine<\/strong>\u00a0ist normalerweise eine Doppelstrom-Impulsturbine (oder ein Reaktionstyp) mit etwa 10 Stufen mit ummantelten Schaufeln und erzeugt etwa 30-40% der Bruttoleistung der Kraftwerkseinheit.\u00a0<strong>LP-Turbinen <\/strong>sind normalerweise Doppelstrom-Reaktionsturbinen mit etwa 5 bis 8 Stufen (mit ummantelten Schaufeln und mit freistehenden Schaufeln der letzten 3 Stufen).\u00a0LP-Turbinen produzieren ungef\u00e4hr 60-70% der Bruttoleistung der Kraftwerkseinheit.\u00a0Jeder Turbinenrotor ist auf zwei Lagern montiert, dh zwischen jedem Turbinenmodul befinden sich Doppellager.<\/p>\n<figure id=\"attachment_17846\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-17846\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-scheme-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-large wp-image-17846 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-scheme-min-1024x529.png\" alt=\"Dampfturbine mit einem typischen PWR von 3000 MWth\" width=\"669\" height=\"346\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Steam-Turbine-scheme-min-1024x529.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17846\" class=\"wp-caption-text\"><span>Schema einer Dampfturbine mit einem typischen PWR von 3000 MWth.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Vom Dampferzeuger zu den Hauptdampfleitungen &#8211; Verdunstung<\/span><\/h2>\n<figure id=\"attachment_407\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-407\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/STEAM_GENERATOR_NUCLEAR.gif\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-full wp-image-407 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/STEAM_GENERATOR_NUCLEAR.gif\" alt=\"Dampferzeuger - vertikal\" width=\"266\" height=\"357\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/STEAM_GENERATOR_NUCLEAR.gif\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-407\" class=\"wp-caption-text\"><span>Dampferzeuger &#8211; vertikal<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Das Leistungsumwandlungssystem eines typischen\u00a0<\/span><a title=\"PWR - Druckwasserreaktor\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/pwr-pressurized-water-reactor\/\"><span>PWR<\/span><\/a><span>\u00a0\u00a0beginnt in den\u00a0<\/span><a title=\"Dampfgenerator\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/steam-generator\/\"><span>Dampferzeugern<\/span><\/a><span>\u00a0an ihren Mantelseiten.\u00a0Dampferzeuger sind\u00a0<\/span><strong><span>W\u00e4rmetauscher<\/span><\/strong><span>\u00a0, mit denen\u00a0<\/span><strong><span>Speisewasser<\/span><\/strong><span>\u00a0aus W\u00e4rme, die in einem\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.reactor-physics.com\/what-is-reactor-core-definition\/\"><span>Kern<\/span><\/a><span>\u00a0eines\u00a0<a href=\"https:\/\/www.reactor-physics.com\/what-is-reactor-core-definition\/\">Kernreaktors erzeugt<\/a>\u00a0wird,\u00a0<strong>in Dampf umgewandelt wird<\/strong>\u00a0.\u00a0Das Speisewasser (Sekund\u00e4rkreislauf) wird von\u00a0<\/span><strong><span>~ 230 \u00b0 C 500 \u00b0 F<\/span><\/strong><span>\u00a0(durch Regeneratoren vorgew\u00e4rmtes Fluid) auf den Siedepunkt dieses Fluids\u00a0<\/span><strong><span>(280 \u00b0 C; 536 \u00b0 F; 6,5 MPa) erhitzt<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Die W\u00e4rme wird durch die W\u00e4nde dieser Rohre auf das Sekund\u00e4rk\u00fchlmittel mit niedrigerem Druck auf der Sekund\u00e4rseite des W\u00e4rmetauschers \u00fcbertragen, wo das K\u00fchlmittel zu Druckdampf verdampft\u00a0<\/span><strong><span>(\u00a0<\/span><\/strong><a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-steam-eigenschaften-von-steam-definition\/\"><strong><span>Sattdampf<\/span><\/strong><\/a><strong><span>\u00a0280 \u00b0 C; 6,5 MPa).<\/span><\/strong><span>.\u00a0Der ges\u00e4ttigte Dampf verl\u00e4sst den Dampferzeuger durch einen Dampfauslass und gelangt zu den\u00a0<\/span><strong><span>Hauptdampfleitungen<\/span><\/strong><span>\u00a0und weiter zur\u00a0<\/span><strong><span>Dampfturbine<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/From-Steam-Generator-to-Main-Steam-Lines-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-17845 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/From-Steam-Generator-to-Main-Steam-Lines-min-241x300.png\" alt=\"Dampferzeuger zu den Hauptdampfleitungen\" width=\"241\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/From-Steam-Generator-to-Main-Steam-Lines-min-241x300.png\" \/><\/a><span>Diese Hauptdampfleitungen sind in der N\u00e4he der Turbine miteinander verbunden (z. B. \u00fcber ein Dampferzeugerrohr), um sicherzustellen, dass die Druckdifferenz zwischen den Dampferzeugern den spezifischen Wert nicht \u00fcberschreitet, wodurch das Systemgleichgewicht aufrechterhalten und eine gleichm\u00e4\u00dfige W\u00e4rmeabfuhr aus dem Reaktork\u00fchlmittelsystem sichergestellt wird ( RCS).\u00a0Der Dampf str\u00f6mt durch die\u00a0aus Sicherheitsgr\u00fcnden sehr wichtigen\u00a0<\/span><strong><span>Hauptdampfleitungs-Absperrventile<\/span><\/strong><span>\u00a0(MSIV) zur Hochdruckturbine.\u00a0Direkt am Einlass der Dampfturbine befinden sich\u00a0<\/span><strong><span>Drosselklappen<\/span><\/strong><span>\u00a0und\u00a0<\/span><strong><span>Regelventile<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Die Turbinensteuerung wird durch Variieren dieser Turbinenventil\u00f6ffnungen erreicht.\u00a0Im Falle einer\u00a0<\/span><strong><span>Turbinenausl\u00f6sung<\/span><\/strong><span>muss die Dampfzufuhr sehr schnell, normalerweise im Bruchteil einer Sekunde, getrennt werden, damit die Absperrventile schnell und zuverl\u00e4ssig arbeiten m\u00fcssen.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-divider su-divider-style-dotted\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Vom Turbinenventil zum Kondensator &#8211; Expansion<\/span><\/h2>\n<figure id=\"attachment_17781\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17781\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-Ts-diagram.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17781 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-Ts-diagram-300x276.png\" alt=\"Rankine-Zyklus - Ts-Diagramm\" width=\"300\" height=\"276\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-Ts-diagram-300x276.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17781\" class=\"wp-caption-text\"><span>Rankine-Zyklus &#8211; Ts-Diagramm<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Typischerweise\u00a0betreiben die\u00a0meisten\u00a0<\/span><strong><span>Kernkraftwerke\u00a0<\/span><\/strong><strong><span>mehrstufige Kondensationsdampfturbinen<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0In diesen Turbinen erh\u00e4lt die Hochdruckstufe\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-steam-eigenschaften-von-steam-definition\/\"><span>Dampf<\/span><\/a><span>\u00a0(dieser Dampf ist nahezu ges\u00e4ttigter Dampf &#8211; x = 0,995 &#8211; Punkt C in der Abbildung;\u00a0<\/span><strong><span>6 MPa<\/span><\/strong><span>\u00a0; 275,6 \u00b0 C) von einem Dampferzeuger und gibt ihn an den Feuchtigkeitsabscheider-Nacherhitzer (MSR &#8211; ab). Punkt D).\u00a0Der Dampf muss erneut erw\u00e4rmt werden, um Sch\u00e4den zu vermeiden, die durch Dampf von\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-nuclear-engineering\/properties-steam-what-is-steam\/vapor-quality-dryness-fraction\/\">geringer Qualit\u00e4t<\/a>\u00a0an den Schaufeln der Dampfturbine verursacht werden k\u00f6nnten<\/span><span>.\u00a0Ein hoher Gehalt an Wassertropfen kann das schnelle Auftreffen und die Erosion der Schaufeln verursachen, die auftreten, wenn kondensiertes Wasser auf die Schaufeln gestrahlt wird.\u00a0Um dies zu verhindern, sind Kondensatabl\u00e4ufe in der zur Turbine f\u00fchrenden Dampfleitung installiert.\u00a0Der feuchtigkeitsfreie Dampf wird durch Absaugdampf aus der Hochdruckstufe der Turbine und durch Dampf direkt aus den Hauptdampfleitungen \u00fcberhitzt.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_17852\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17852\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Main-Turbine-key-parameters.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17852 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Main-Turbine-key-parameters-234x300.png\" alt=\"Quelle: TVO - Olkiluoto 3 NPP www.tvo.fi\/uploads\/julkaisut\/tiedostot\/ydinvoimalayks_OL3_ENG.pdf\" width=\"234\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Main-Turbine-key-parameters-234x300.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17852\" class=\"wp-caption-text\"><span>Quelle: TVO &#8211; Olkiluoto 3 NPP www.tvo.fi\/uploads\/julkaisut\/tiedostot\/ydinvoimalayks_OL3_ENG.pdf<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Der Heizdampf wird in den Rohren kondensiert und in das Speisewassersystem abgelassen.\u00a0Der Nacherhitzer erw\u00e4rmt den Dampf (Punkt D) und dann wird der Dampf zur Niederdruckstufe der Dampfturbine geleitet, wo er sich ausdehnt (Punkt E bis F).\u00a0Der ausgesto\u00dfene Dampf kondensiert dann im Kondensator und hat einen Druck weit unter dem atmosph\u00e4rischen (absoluter Druck von\u00a0<\/span><strong><span>0,008 MPa<\/span><\/strong><span>\u00a0) und befindet sich in einem teilweise kondensierten Zustand (Punkt F), typischerweise von einer Qualit\u00e4t nahe 90%.\u00a0Hochdruck- und Niederdruckstufen der Turbine befinden sich normalerweise auf derselben Welle, um einen gemeinsamen Generator anzutreiben, sie haben jedoch separate Geh\u00e4use.\u00a0Der Hauptgenerator erzeugt elektrischen Strom, der dem Stromnetz zugef\u00fchrt wird.<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Wet-Steam-Turbine-Expansion-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-large wp-image-17844 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Wet-Steam-Turbine-Expansion-min-1024x388.png\" alt=\"Nassdampfturbine - Expansion\" width=\"669\" height=\"253\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Wet-Steam-Turbine-Expansion-min-1024x388.png\" \/><\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-accordion\">\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\"><\/div>\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\">\n<div class=\"su-spoiler-content su-clearfix\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>Vom Kondensator zur Kondensatpumpe &#8211; Kondensation<\/span><\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Condenser-LP-Heaters-Deaerator-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-17843 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Condenser-LP-Heaters-Deaerator-min-300x146.png\" alt=\"Kondensator - LP-Heizungen - Entl\u00fcfter\" width=\"300\" height=\"146\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Condenser-LP-Heaters-Deaerator-min-300x146.png\" \/><\/a><span>Der Hauptkondensator kondensiert den Abgasdampf aus den Niederdruckstufen der Hauptturbine und auch aus dem Dampfablasssystem.\u00a0Der ausgesto\u00dfene Dampf wird kondensiert, indem \u00fcber Rohre geleitet wird, die Wasser aus dem K\u00fchlsystem enthalten.<\/span><\/p>\n<p><span>Der Druck im Inneren des\u00a0<\/span><strong><span>Kondensators<\/span><\/strong><span>\u00a0wird durch die Umgebungslufttemperatur (dh die Wassertemperatur im K\u00fchlsystem) und durch\u00a0<\/span><strong><span>Dampfaussto\u00dfer<\/span><\/strong><span>\u00a0oder\u00a0<\/span><strong><span>Vakuumpumpen angegeben<\/span><\/strong><span>\u00a0, die die Gase (nicht kondensierbare Stoffe) aus dem Oberfl\u00e4chenkondensator ziehen und in die Atmosph\u00e4re aussto\u00dfen.<\/span><\/p>\n<p><span>Der niedrigste realisierbare Kondensatordruck ist der S\u00e4ttigungsdruck, der der Umgebungstemperatur entspricht (z. B. ein absoluter Druck von\u00a0<\/span><strong><span>0,008 MPa,<\/span><\/strong><span>\u00a0was\u00a0<\/span><strong><span>41,5 \u00b0 C entspricht<\/span><\/strong><span>\u00a0).\u00a0Es ist zu beachten, dass es immer einen Temperaturunterschied zwischen (um\u00a0<\/span><strong><span>\u0394T = 14 \u00b0 C<\/span><\/strong><span>\u00a0) der Kondensatortemperatur und der Umgebungstemperatur gibt, der sich aus der endlichen Gr\u00f6\u00dfe und Effizienz der Kondensatoren ergibt.\u00a0Da weder der Kondensator ein 100% effizienter W\u00e4rmetauscher ist, besteht immer ein Temperaturunterschied zwischen der S\u00e4ttigungstemperatur (Sekund\u00e4rseite) und der Temperatur des K\u00fchlmittels im K\u00fchlsystem.\u00a0Dar\u00fcber hinaus gibt es eine Konstruktionsineffizienz, die den Gesamtwirkungsgrad der Turbine verringert.\u00a0Idealerweise w\u00fcrde der in den Kondensator abgegebene Dampf\u00a0<\/span><strong><span>keine Unterk\u00fchlung aufweisen<\/span><\/strong><span>.\u00a0Echte Kondensatoren sind jedoch so ausgelegt, dass sie die Fl\u00fcssigkeit um einige Grad Celsius unterk\u00fchlen, um die\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/centrifugal-pumps\/cavitation\/suction-cavitation\/\"><strong><span>Saugkavitation<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0in den Kondensatpumpen\u00a0zu vermeiden\u00a0.\u00a0Diese Unterk\u00fchlung erh\u00f6ht jedoch die Ineffizienz des Kreislaufs, da mehr Energie zum Wiedererhitzen des Wassers ben\u00f6tigt wird.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_17767\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17767\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-condenser-pressure-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17767 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-condenser-pressure-min-300x300.png\" alt=\"Rankine-Zyklus - Kondensatordruck\" width=\"300\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-condenser-pressure-min-300x300.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17767\" class=\"wp-caption-text\"><span>Durch Verringern des Turbinenabgasdrucks wird das Netz pro Zyklus erh\u00f6ht, aber auch die Dampfqualit\u00e4t des Auslassdampfes verringert.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Das Ziel, den niedrigsten praktischen Turbinenabgasdruck aufrechtzuerhalten, ist ein Hauptgrund f\u00fcr den Einbau des Kondensators in ein W\u00e4rmekraftwerk.\u00a0Der Kondensator liefert ein Vakuum, das die dem Dampf entzogene Energie maximiert, was zu einer signifikanten Steigerung des Netzes und des thermischen Wirkungsgrads f\u00fchrt.\u00a0Aber auch dieser Parameter (Kondensatordruck) hat seine technischen Grenzen:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>Durch Verringern des Turbinenabgasdrucks wird die Dampfqualit\u00e4t (oder der Trockenheitsanteil) verringert.\u00a0Irgendwann muss die Expansion beendet werden, um Sch\u00e4den zu vermeiden, die durch Dampf von\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-nuclear-engineering\/properties-steam-what-is-steam\/vapor-quality-dryness-fraction\/\"><span>geringer Qualit\u00e4t<\/span><\/a><span>\u00a0an den Schaufeln der Dampfturbine verursacht werden k\u00f6nnten\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><span>Durch Verringern des Turbinenabgasdrucks wird das spezifische Abgasdampfvolumen erheblich erh\u00f6ht, was gro\u00dfe Schaufeln in den letzten Reihen der Niederdruckstufe der Dampfturbine erfordert.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>In einer typischen\u00a0<\/span><strong><span>Nassdampfturbine<\/span><\/strong><span>\u00a0kondensiert der Abgasdampf im Kondensator und es liegt ein Druck weit unter dem Atmosph\u00e4rendruck (absoluter Druck von\u00a0<\/span><strong><span>0,008 MPa,<\/span><\/strong><span>\u00a0was 41,5 \u00b0 C entspricht).\u00a0Dieser Dampf befindet sich in einem teilweise kondensierten Zustand (Punkt F), typischerweise von einer Qualit\u00e4t nahe 90%.\u00a0Beachten Sie, dass der Druck im Kondensator auch von den atmosph\u00e4rischen Umgebungsbedingungen abh\u00e4ngt:<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><span>Lufttemperatur, Druck und Luftfeuchtigkeit bei Abk\u00fchlung in die Atmosph\u00e4re<\/span><\/li>\n<li><span>Wassertemperatur und Durchfluss bei Abk\u00fchlung in einen Fluss oder ein Meer<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<p><span>Eine Erh\u00f6hung der Umgebungstemperatur bewirkt eine proportionale Erh\u00f6hung des Drucks des Abgases (\u00a0<\/span><strong><span>\u0394T = 14 \u00b0 C<\/span><\/strong><span>\u00a0ist normalerweise eine Konstante), daher nimmt der thermische Wirkungsgrad des Leistungsumwandlungssystems ab.\u00a0Mit anderen Worten kann die\u00a0<\/span><strong><span>elektrische Leistung<\/span><\/strong><span>\u00a0eines Kraftwerks\u00a0mit den\u00a0<strong>Umgebungsbedingungen\u00a0<\/strong><\/span><strong><span>variieren<\/span><\/strong><span>\u00a0, w\u00e4hrend die W\u00e4rmeleistung konstant bleibt.<\/span><\/p>\n<p><span>Der kondensierte Dampf (jetzt Kondensat genannt) wird im Hotwell des Kondensators gesammelt.\u00a0Der Hotwell des Kondensators bietet auch eine Wasserspeicherkapazit\u00e4t, die f\u00fcr betriebliche Zwecke wie die Aufbereitung von Speisewasser erforderlich ist.\u00a0Das Kondensat (ges\u00e4ttigte oder leicht unterk\u00fchlte Fl\u00fcssigkeit) wird der Kondensatpumpe zugef\u00fchrt und dann von Kondensatpumpen \u00fcber das Speisewasserheizsystem zum Entl\u00fcfter gepumpt.\u00a0Die Kondensatpumpen erh\u00f6hen den Druck \u00fcblicherweise auf etwa p = 1-2 MPa.\u00a0Normalerweise gibt es vier Kreiselkondensatpumpen mit einem Fassungsverm\u00f6gen von einem Drittel und gemeinsamen Ansaug- und Druckk\u00f6pfen.\u00a0Normalerweise sind drei Pumpen in Betrieb, eine im Backup.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Von Kondensatpumpen zu Speisewasserpumpen &#8211; W\u00e4rmer\u00fcckgewinnung<\/span><\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Condenser-LP-Heaters-Deaerator-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-17843 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Condenser-LP-Heaters-Deaerator-min-300x146.png\" alt=\"Kondensator - LP-Heizungen - Entl\u00fcfter\" width=\"300\" height=\"146\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Condenser-LP-Heaters-Deaerator-min-300x146.png\" \/><\/a><span>Das\u00a0<\/span><strong><span>Kondensat<\/span><\/strong><span>\u00a0von\u00a0<\/span><strong><span>Kondensatpumpen<\/span><\/strong><span>\u00a0durchl\u00e4uft dann mehrere Stufen von\u00a0<\/span><strong><span>Niederdruck-Speisewassererhitzern<\/span><\/strong><span>\u00a0, in denen die Temperatur des Kondensats durch W\u00e4rme\u00fcbertragung von Dampf erh\u00f6ht wird, der aus den Niederdruckturbinen extrahiert wird.\u00a0In der Kaskade sind normalerweise drei oder vier Stufen von Niederdruck-Speisewassererhitzern angeschlossen.\u00a0Das Kondensat tritt mit ca. p = 1 MPa, t = 150 \u00b0 C aus den Niederdruck-Speisewassererhitzern aus und tritt in den\u00a0<\/span><strong><span>Entl\u00fcfter ein<\/span><\/strong><span>.\u00a0Das Hauptkondensatsystem enth\u00e4lt auch ein mechanisches Kondensatreinigungssystem zum Entfernen von Verunreinigungen.\u00a0Die Speisewassererhitzer sind selbstregulierend.\u00a0Dies bedeutet, dass je gr\u00f6\u00dfer der Speisewasserfluss ist, desto gr\u00f6\u00dfer ist die W\u00e4rmeabsorptionsrate des Dampfes und desto gr\u00f6\u00dfer der Extraktionsdampfstrom.<\/span><\/p>\n<p><span>In den Absaugdampfleitungen zwischen den Speisewassererhitzern und der Turbine befinden sich R\u00fcckschlagventile.\u00a0Diese R\u00fcckschlagventile verhindern den R\u00fcckfluss von Dampf oder Wasser im Falle einer Turbinenausl\u00f6sung, wodurch der Druck in der Turbine schnell abnimmt.\u00a0Auf diese Weise in die Turbine eindringendes Wasser kann die Turbinenschaufel schwer besch\u00e4digen.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\"><\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>Entl\u00fcfter<\/span><\/h2>\n<figure id=\"attachment_17856\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17856\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Deaerator.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17856 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Deaerator-285x300.png\" alt=\"Entl\u00fcfter\" width=\"285\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Deaerator-285x300.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17856\" class=\"wp-caption-text\"><span>Ein schematisches Diagramm eines typischen Entl\u00fcfters vom Tray-Typ.\u00a0Quelle: wikipedia.org Lizenz: CC BY-SA 3.0<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Im Allgemeinen ist ein\u00a0<\/span><strong><span>Entl\u00fcfter<\/span><\/strong><span>\u00a0eine Vorrichtung, die zum Entfernen von Sauerstoff und anderen gel\u00f6sten Gasen aus dem Speisewasser zu Dampferzeugern verwendet wird.\u00a0Der\u00a0<\/span><strong><span>Entl\u00fcfter<\/span><\/strong><span>\u00a0ist Teil des Speisewasserheizungssystems.\u00a0Es befindet sich normalerweise zwischen dem letzten Niederdruckheizger\u00e4t und den Speisewasser-Druckerh\u00f6hungspumpen.\u00a0Insbesondere gel\u00f6ster Sauerstoff im Dampferzeuger kann ernsthafte Korrosionssch\u00e4den verursachen, indem er an den W\u00e4nden von Metallrohren und anderen metallischen Ger\u00e4ten angebracht wird und Oxide (Rost) bildet.\u00a0Dar\u00fcber hinaus verbindet sich gel\u00f6stes Kohlendioxid mit Wasser zu Kohlens\u00e4ure, die weitere Korrosion verursacht.<\/span><\/p>\n<p><span>Im\u00a0<\/span><strong><span>Entl\u00fcfter<\/span><\/strong><span>\u00a0wird das Kondensat \u00fcblicherweise durch den aus der Dampfturbine extrahierten Dampf auf ges\u00e4ttigte Bedingungen erhitzt.\u00a0Der Extraktionsdampf wird im Entl\u00fcfter durch ein System von Spr\u00fchd\u00fcsen und Kaskadenschalen gemischt, zwischen denen der Dampf versickert.\u00a0Im Kondensat gel\u00f6ste Gase werden dabei freigesetzt und durch Entl\u00fcften in die Atmosph\u00e4re oder in den Hauptkondensator aus dem Entl\u00fcfter entfernt.\u00a0Direkt unter dem\u00a0<\/span><strong><span>Entl\u00fcfter<\/span><\/strong><span>\u00a0befindet sich der\u00a0<\/span><strong><span>Speisewasserspeicher<\/span><\/strong><span>, in dem eine gro\u00dfe Menge Speisewasser bei nahezu S\u00e4ttigungsbedingungen gespeichert wird.\u00a0Im Falle einer Turbinenausl\u00f6sung kann dieses Speisewasser Dampferzeugern zugef\u00fchrt werden, um den erforderlichen Wasserbestand w\u00e4hrend des \u00dcbergangs aufrechtzuerhalten.\u00a0Der Entl\u00fcfter und der Speichertank befinden sich normalerweise in gro\u00dfer H\u00f6he in der Turbinenhalle, um eine ausreichende\u00a0<\/span><a title=\"Positiver Netto-Saugkopf\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/centrifugal-pumps\/net-positive-suction-head\/\"><span>positive Nettosaugh\u00f6he<\/span><\/a><span>\u00a0(NPSH) am Einlass der Speisewasserpumpen\u00a0sicherzustellen\u00a0.\u00a0<\/span><strong><span>NPSH<\/span><\/strong><span>\u00a0wird verwendet, um zu messen,\u00a0<\/span><strong><span>wie nahe<\/span><\/strong><span>\u00a0eine Fl\u00fcssigkeit an ges\u00e4ttigten Bedingungen ist.\u00a0Das Absenken des Drucks auf der Saugseite kann zu\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/centrifugal-pumps\/cavitation\/\"><strong><span>Kavitation f\u00fchren<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0.\u00a0Diese Anordnung minimiert das Risiko von Kavitation in der Pumpe.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Von den Speisewasserpumpen zum Dampferzeuger<\/span><\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Feedwater-Pumps-HP-Heaters-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-medium wp-image-17847 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Feedwater-Pumps-HP-Heaters-min-300x298.png\" alt=\"Speisewasserpumpen - HP Heizungen\" width=\"300\" height=\"298\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Feedwater-Pumps-HP-Heaters-min-300x298.png\" \/><\/a><span>Das System der\u00a0<\/span><strong><span>Speisewasserpumpen<\/span><\/strong><span>\u00a0enth\u00e4lt normalerweise drei parallele Leitungen (\u00a0<\/span><strong><span>3 \u00d7 50%<\/span><\/strong><span>\u00a0) von Speisewasserpumpen mit gemeinsamen Saug- und Druckk\u00f6pfen.\u00a0Jede Speisewasserpumpe besteht aus dem\u00a0<\/span><strong><span>Booster<\/span><\/strong><span>\u00a0und der\u00a0<\/span><strong><span>Hauptspeisewasserpumpe<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Die Speisewasserpumpen (normalerweise von Dampfturbinen angetrieben) erh\u00f6hen den Druck des Kondensats (~ 1 MPa) auf den Druck im Dampferzeuger (~ 6,5 MPa).<\/span><\/p>\n<p><span>Die\u00a0<\/span><strong><span>Druckerh\u00f6hungspumpen<\/span><\/strong><span>\u00a0bieten die Hauptspeisewasserpumpe Saugdruck erforderlich.\u00a0Diese Pumpen (beide Speisewasserpumpen) sind normalerweise Hochdruckpumpen (normalerweise vom\u00a0<\/span><a title=\"Kreiselpumpen\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-kreiselpumpe-definition\/\"><span>Typ Kreiselpumpe<\/span><\/a><span>\u00a0), die aus dem Entl\u00fcftungswasserspeicher, der direkt unter dem Entl\u00fcfter montiert ist, saugen und die Hauptspeisewasserpumpen versorgen.\u00a0Der Wasseraustrag aus den Speisewasserpumpen flie\u00dft durch die\u00a0<\/span><strong><span>Hochdruck-Speisewassererhitzer<\/span><\/strong><span>\u00a0, tritt in den\u00a0<\/span><a title=\"Containment-Geb\u00e4ude\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-power-plant\/containment-building\/\"><span>Sicherheitsbeh\u00e4lter ein<\/span><\/a><span>\u00a0und flie\u00dft dann in die\u00a0<\/span><a title=\"Dampfgenerator\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/steam-generator\/\"><span>Dampferzeuger<\/span><\/a><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><span>Der Speisewasserfluss zu jedem Dampferzeuger wird durch\u00a0<\/span><strong><span>Speisewasserregelventile<\/span><\/strong><span>\u00a0(\u00a0<\/span><strong><span>FRVs<\/span><\/strong><span>\u00a0) in jeder Speisewasserleitung\u00a0gesteuert\u00a0.\u00a0Der Regler wird automatisch durch Dampferzeugerf\u00fcllstand, Dampfstrom und Speisewasserstrom gesteuert.<\/span><\/p>\n<p><span>Die\u00a0<\/span><strong><span>Hochdruck-Speisewassererhitzer<\/span><\/strong><span>\u00a0werden durch Absaugdampf aus der Hochdruckturbine HP Turbine erw\u00e4rmt.\u00a0Abfl\u00fcsse aus den Hochdruck-Speisewassererhitzern werden normalerweise zum Entl\u00fcfter geleitet.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_407\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-407\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/STEAM_GENERATOR_NUCLEAR.gif\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-407 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/STEAM_GENERATOR_NUCLEAR-223x300.gif\" alt=\"Dampferzeuger - vertikal\" width=\"223\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/STEAM_GENERATOR_NUCLEAR-223x300.gif\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-407\" class=\"wp-caption-text\"><span>Dampferzeuger &#8211; vertikal<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Das Speisewasser (\u00a0<\/span><strong><span>Wasser 230 \u00b0 C; 446 \u00b0 F; 6,5 MPa<\/span><\/strong><span>\u00a0) wird\u00a0durch den Speisewassereinlass\u00a0in\u00a0<\/span><strong><span>den Dampferzeuger<\/span><\/strong><span>\u00a0gepumpt\u00a0.\u00a0Im Dampferzeuger wird das Speisewasser (Sekund\u00e4rkreislauf) von\u00a0<\/span><strong><span>~ 230 \u00b0 C<\/span><\/strong><span>\u00a0bis zum Siedepunkt dieser Fl\u00fcssigkeit\u00a0<\/span><strong><span>(280 \u00b0 C; 536 \u00b0 F; 6,5 MPa) erw\u00e4rmt<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Das Speisewasser wird dann verdampft und der unter Druck stehende Dampf\u00a0<\/span><strong><span>(\u00a0<\/span><\/strong><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-nuclear-engineering\/properties-steam-what-is-steam\/dry-steam\/\"><strong><span>Sattdampf<\/span><\/strong><\/a><strong><span>\u00a0280 \u00b0 C; 6,5 MPa)<\/span><\/strong><span> verl\u00e4sst den Dampferzeuger durch den Dampfauslass und gelangt zur Dampfturbine, wodurch der Zyklus abgeschlossen wird.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>W\u00e4rmewirkungsgrad von Dampfturbinen<\/span><\/h2>\n<p><span>Im allgemeinen wird\u00a0die\u00a0<a title=\"Thermischen Wirkungsgrad\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-thermischer-wirkungsgrad-definition\/\"><strong>thermischen Wirkungsgrad<\/strong><\/a><a title=\"Thermischen Wirkungsgrad\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-thermischer-wirkungsgrad-definition\/\">\u00a0,\u00a0<\/a><a title=\"Thermischen Wirkungsgrad\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-thermischer-wirkungsgrad-definition\/\"><strong><em>\u03b7\u00a0<\/em><\/strong><\/a><a title=\"Thermischen Wirkungsgrad\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-thermischer-wirkungsgrad-definition\/\"><strong><em><sub>th<\/sub><\/em><\/strong><\/a>\u00a0, ein W\u00e4rmekraftmaschine ist als das Verh\u00e4ltnis der definierten\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-arbeit-in-der-thermodynamik-definition\/\">Arbeits<\/a>\u00a0es tut,\u00a0<strong>W<\/strong>\u00a0, an den\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-warme-in-der-physik-warme-definition\/\">W\u00e4rmeeingang<\/a>\u00a0bei der hohen Temperatur, Q\u00a0<sub>H<\/sub>\u00a0.<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-1.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-16945 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-1.png\" alt=\"Formel f\u00fcr den thermischen Wirkungsgrad - 1\" width=\"125\" height=\"82\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-1.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>Der\u00a0<\/span><strong><span>thermische Wirkungsgrad<\/span><\/strong><span>\u00a0,\u00a0<\/span><strong><em><span>\u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>th<\/span><\/sub><\/em><\/strong><span>\u00a0, stellt den Anteil an\u00a0<\/span><strong><span>W\u00e4rme<\/span><\/strong><span>\u00a0,\u00a0<\/span><strong><span>Q\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>H<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0, die konvertiert wird ,\u00a0<\/span><strong><span>zu arbeiten<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Da Energie nach dem\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-der-erste-hauptsatz-der-thermodynamik-definition\/\"><strong><span>ersten Hauptsatz der Thermodynamik eingespart wird<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0und Energie nicht vollst\u00e4ndig in Arbeit umgewandelt werden kann\u00a0, muss\u00a0der W\u00e4rmeeintrag Q\u00a0<\/span><sub><span>H<\/span><\/sub><span>\u00a0gleich der geleisteten Arbeit W plus der W\u00e4rme sein, die als\u00a0<\/span><strong><span>Abw\u00e4rme Q\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>C<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0an die abgegeben werden muss Umgebung.\u00a0Daher k\u00f6nnen wir die Formel f\u00fcr den thermischen Wirkungsgrad wie folgt umschreiben:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-2.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-16944 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-2.png\" alt=\"Formel f\u00fcr den thermischen Wirkungsgrad - 2\" width=\"352\" height=\"83\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-formula-2.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>Dies ist eine sehr n\u00fctzliche Formel, aber hier dr\u00fccken wir den thermischen Wirkungsgrad unter Verwendung des ersten Gesetzes in Bezug auf die\u00a0<\/span><a title=\"Was ist Enthalpie?\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/what-is-enthalpy\/\"><span>Enthalpie aus<\/span><\/a><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_17781\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-17781\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-Ts-diagram.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17781 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-Ts-diagram-300x276.png\" alt=\"Rankine-Zyklus - Ts-Diagramm\" width=\"300\" height=\"276\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-Ts-diagram-300x276.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17781\" class=\"wp-caption-text\"><span>Rankine-Zyklus &#8211; Ts-Diagramm<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>Typischerweise\u00a0betreiben die\u00a0meisten\u00a0<\/span><strong><span>Kernkraftwerke\u00a0<\/span><\/strong><strong><span>mehrstufige Kondensationsdampfturbinen<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0In diesen Turbinen erh\u00e4lt die Hochdruckstufe\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-steam-eigenschaften-von-steam-definition\/\"><span>Dampf<\/span><\/a><span>\u00a0(dieser Dampf ist nahezu ges\u00e4ttigter Dampf &#8211; x = 0,995 &#8211; Punkt C in der Abbildung;\u00a0<\/span><strong><span>6 MPa<\/span><\/strong><span>\u00a0; 275,6 \u00b0 C) von einem Dampferzeuger und leitet ihn zum Feuchtigkeitsabscheider-Nacherhitzer (Punkt D) ab ).\u00a0Der Dampf muss erneut erw\u00e4rmt werden, um Sch\u00e4den zu vermeiden, die durch Dampf von\u00a0<\/span><a title=\"Dampfqualit\u00e4t - Trockenheitsanteil\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-nuclear-engineering\/properties-steam-what-is-steam\/vapor-quality-dryness-fraction\/\"><span>geringer Qualit\u00e4t<\/span><\/a><span>\u00a0an den Schaufeln der Dampfturbine verursacht werden k\u00f6nnten\u00a0.\u00a0Der Nacherhitzer erw\u00e4rmt den Dampf (Punkt D) und dann wird der Dampf zur Niederdruckstufe der Dampfturbine geleitet, wo er sich ausdehnt (Punkt E bis F).\u00a0Der ausgesto\u00dfene Dampf kondensiert dann im Kondensator und hat einen Druck, der weit unter dem atmosph\u00e4rischen Druck (absoluter Druck von<\/span><strong><span>0,008 MPa<\/span><\/strong><span>\u00a0) und befindet sich in einem teilweise kondensierten Zustand (Punkt F), typischerweise von einer Qualit\u00e4t nahe 90%.<\/span><\/p>\n<p><span>In diesem Fall bilden Dampferzeuger, Dampfturbinen, Kondensatoren und Speisewasserpumpen eine W\u00e4rmekraftmaschine, die den durch den\u00a0<a title=\"Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-der-zweite-hauptsatz-der-thermodynamik-definition\/\"><strong>zweiten Hauptsatz der Thermodynamik<\/strong><\/a>\u00a0auferlegten Effizienzbeschr\u00e4nkungen unterliegt\u00a0.\u00a0Im Idealfall (keine Reibung, reversible Prozesse, perfektes Design) h\u00e4tte diese W\u00e4rmekraftmaschine einen\u00a0<a title=\"Carnot-Effizienz - Effizienz der Carnot-W\u00e4rmekraftmaschine\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/laws-of-thermodynamics\/second-law-of-thermodynamics\/carnot-efficiency-efficiency-of-carnot-heat-engine\/\">Carnot-Wirkungsgrad<\/a>\u00a0von<\/span><\/p>\n<p><span>= 1 &#8211; T\u00a0<\/span><sub><span>kalt<\/span><\/sub><span>\u00a0\/ T\u00a0<\/span><sub><span>hei\u00df<\/span><\/sub><span>\u00a0= 1 &#8211; 315\/549 = 42,6%<\/span><\/p>\n<p><span>Wenn die Temperatur des hei\u00dfen Reservoirs 275,6 \u00b0 C (548,7 K) betr\u00e4gt, betr\u00e4gt die Temperatur des kalten Reservoirs 41,5 \u00b0 C (314,7 K).\u00a0Das Kernkraftwerk ist jedoch die\u00a0<\/span><strong><span>eigentliche W\u00e4rmekraftmaschine<\/span><\/strong><span>\u00a0, in der thermodynamische Prozesse irgendwie irreversibel sind.\u00a0Sie werden nicht unendlich langsam gemacht.\u00a0In realen Ger\u00e4ten (wie Turbinen, Pumpen und Kompressoren) verursachen mechanische Reibung und W\u00e4rmeverluste weitere Wirkungsgradverluste.<\/span><\/p>\n<p><span>Um den\u00a0<\/span><strong><span>thermischen Wirkungsgrad<\/span><\/strong><span>\u00a0des einfachsten\u00a0<\/span><strong><span>Rankine-Zyklus<\/span><\/strong><span>\u00a0(ohne Wiedererw\u00e4rmung)\u00a0zu berechnen, verwenden\u00a0Ingenieure den\u00a0<\/span><a title=\"Erstes Gesetz in Bezug auf die Enthalpie dH = dQ + Vdp\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/laws-of-thermodynamics\/first-law-of-thermodynamics\/first-law-in-terms-of-enthalpy-dh-dq-vdp\/\"><strong><span>ersten Hauptsatz der Thermodynamik eher in Bezug auf die Enthalpie<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0als in Bezug auf die innere Energie.<\/span><\/p>\n<p><span>Das erste Gesetz in Bezug auf die Enthalpie lautet:<\/span><\/p>\n<p><em><strong><span>dH = dQ + Vdp<\/span><\/strong><\/em><\/p>\n<p><span>In dieser Gleichung ist der Begriff\u00a0<\/span><strong><em><span>Vdp<\/span><\/em><\/strong><span>\u00a0eine\u00a0<\/span><strong><span>Flussprozessarbeit.\u00a0<\/span><\/strong><span>Diese Arbeit, \u00a0\u00a0<\/span><strong><em><span>Vdp<\/span><\/em><\/strong><span>\u00a0, wird f\u00fcr\u00a0<\/span><strong><span>Open-Flow-Systeme<\/span><\/strong><span>\u00a0wie eine\u00a0<\/span><strong><span>Turbine<\/span><\/strong><span>\u00a0oder eine\u00a0<\/span><strong><span>Pumpe verwendet,<\/span><\/strong><span>\u00a0bei denen ein\u00a0<\/span><strong><span>\u201edp\u201c vorliegt<\/span><\/strong><span>\u00a0, dh eine Druck\u00e4nderung.\u00a0Es gibt keine \u00c4nderungen in der\u00a0<\/span><a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/control-volume-control-volume-analysis\/\"><span>Lautst\u00e4rke<\/span><\/a><span>\u00a0.\u00a0Wie zu sehen ist,\u00a0<\/span><strong><span>vereinfacht<\/span><\/strong><span>\u00a0diese Form des Gesetzes\u00a0<strong>die Beschreibung der Energie\u00fcbertragung<\/strong>\u00a0.\u00a0<\/span><strong><span>Bei konstantem Druck entspricht<\/span><\/strong><span>\u00a0die\u00a0<\/span><strong><span>Enthalpie\u00e4nderung<\/span><\/strong><span>\u00a0der\u00a0<\/span><strong><span>Energie<\/span><\/strong><span>\u00a0, die durch Erhitzen aus der Umgebung \u00fcbertragen wird:<\/span><\/p>\n<p><strong><span>Isobarer Prozess (Vdp = 0):<\/span><\/strong><\/p>\n<p><strong><span>dH = dQ \u2192 Q = H\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>2<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>1<\/span><\/sub><\/strong><\/p>\n<p><strong><span>Bei konstanter Entropie<\/span><\/strong><span>\u00a0, dh im isentropischen Prozess, entspricht die\u00a0<\/span><strong><span>Enthalpie\u00e4nderung<\/span><\/strong><span>\u00a0der\u00a0am oder vom System durchgef\u00fchrten\u00a0<\/span><strong><span>Flussprozessarbeit<\/span><\/strong><span>\u00a0:<\/span><\/p>\n<p><strong><span>Isentropischer Prozess (dQ = 0):<\/span><\/strong><\/p>\n<p><strong><span>dH = Vdp \u2192 W = H\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>2<\/span><\/sub><\/strong><strong><span>\u00a0&#8211; H\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>1<\/span><\/sub><\/strong><\/p>\n<p><span>Es ist offensichtlich, dass es bei der Analyse sowohl der in der Energietechnik verwendeten thermodynamischen Kreisprozessen, dh des Brayton-Zyklus als auch des Rankine-Zyklus, sehr n\u00fctzlich sein wird.<\/span><\/p>\n<p><span>Die\u00a0<\/span><strong><span>Enthalpie<\/span><\/strong><span>\u00a0kann\u00a0durch Teilen durch die\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-properties\/what-is-mass-and-weight\/what-is-mass\/\">Masse<\/a>\u00a0zu einer\u00a0<\/span><strong><span>intensiven<\/span><\/strong><span>\u00a0oder\u00a0<\/span><strong><span>spezifischen<\/span><\/strong><span>\u00a0Variablen gemacht werden\u00a0.\u00a0<strong>Ingenieure verwenden die\u00a0<\/strong><strong>spezifische Enthalpie<\/strong>\u00a0in der thermodynamischen Analyse mehr als die Enthalpie selbst.\u00a0Es ist in den\u00a0<a title=\"Dampftabellen - Spezifische Eigenschaften von Wasser und Dampf\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/steam-tables\/\"><strong>Dampftabellen<\/strong><\/a>\u00a0zusammen mit dem\u00a0<a title=\"Was ist das spezifische Volumen?\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-properties\/what-is-specific-volume\/\">spezifischen Volumen<\/a>\u00a0und der\u00a0<a title=\"Spezifische innere Energie\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/internal-energy-thermal-energy\/specific-internal-energy\/\">spezifischen inneren Energie aufgef\u00fchrt<\/a>\u00a0.\u00a0Der thermische Wirkungsgrad eines solchen einfachen Rankine-Zyklus und in Bezug auf spezifische Enthalpien w\u00e4re:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-rankine-cycle-equation.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-16962 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-rankine-cycle-equation.png\" alt=\"thermischer Wirkungsgrad des Rankine-Zyklus\" width=\"535\" height=\"68\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-rankine-cycle-equation.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>Es ist eine sehr einfache Gleichung und zur Bestimmung des thermischen Wirkungsgrads k\u00f6nnen Sie Daten aus\u00a0<\/span><strong><span>Dampftabellen verwenden<\/span><\/strong><span>\u00a0.<\/span><\/p>\n<figure id=\"attachment_16961\" class=\"wp-caption alignright\" aria-describedby=\"caption-attachment-16961\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-engines-turbines-min.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-16961 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-engines-turbines-min.png\" alt=\"Takaishi, Tatsuo;  Numata, Akira;  Nakano, Ryouji;  Sakaguchi, Katsuhiko (M\u00e4rz 2008).\" width=\"452\" height=\"334\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/thermal-efficiency-engines-turbines-min.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-16961\" class=\"wp-caption-text\"><span>Takaishi, Tatsuo;\u00a0Numata, Akira;\u00a0Nakano, Ryouji;\u00a0Sakaguchi, Katsuhiko (M\u00e4rz 2008).\u00a0\u201eAnsatz f\u00fcr hocheffiziente Diesel- und Gasmotoren\u201c (PDF).\u00a0Mitsubishi Heavy Industries Technical Review.\u00a045 (1).\u00a0Abgerufen am 04.02.2011.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<p><span>In modernen Kernkraftwerken betr\u00e4gt der thermische Gesamtwirkungsgrad etwa\u00a0<\/span><strong><span>ein Drittel<\/span><\/strong><span>\u00a0(33%), sodass\u00a0<\/span><strong><span>3000 MWth<\/span><\/strong><span>\u00a0W\u00e4rmeleistung aus der Spaltreaktion ben\u00f6tigt werden, um\u00a0<\/span><strong><span>1000 MWe<\/span><\/strong><span>\u00a0elektrischen Strom\u00a0zu erzeugen\u00a0.\u00a0Der Grund liegt in der relativ niedrigen Dampftemperatur (\u00a0<\/span><strong><span>6 MPa<\/span><\/strong><span>\u00a0; 275,6 \u00b0 C).\u00a0H\u00f6here Wirkungsgrade k\u00f6nnen durch Erh\u00f6hen der\u00a0<\/span><strong><span>Temperatur erreicht werden<\/span><\/strong><span>des Dampfes.\u00a0Dies erfordert jedoch einen Druckanstieg in Kesseln oder Dampferzeugern.\u00a0Metallurgische \u00dcberlegungen begrenzen solche Dr\u00fccke jedoch.\u00a0Im Vergleich zu anderen Energiequellen ist der thermische Wirkungsgrad von 33% nicht viel.\u00a0Es ist jedoch zu beachten, dass Kernkraftwerke viel komplexer sind als Kraftwerke mit fossilen Brennstoffen und es viel einfacher ist, fossile Brennstoffe zu verbrennen, als Energie aus Kernbrennstoffen zu erzeugen.\u00a0Unterkritische Kraftwerke mit fossilen Brennstoffen, die unter\u00a0<\/span><a title=\"Kritischer Wasserdruck\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-properties\/what-is-pressure-physics\/critical-pressure-of-water\/\"><strong><span>kritischem Druck<\/span><\/strong>\u00a0<\/a><span>(dh unter 22,1 MPa) betrieben werden, k\u00f6nnen einen Wirkungsgrad von 36\u201340% erreichen.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Ursachen f\u00fcr Ineffizienz<\/span><\/h2>\n<p><span>Wie bereits erw\u00e4hnt, kann ein Wirkungsgrad zwischen 0 und 1 liegen. Jede W\u00e4rmekraftmaschine ist irgendwie ineffizient.\u00a0Diese Ineffizienz kann auf drei Ursachen zur\u00fcckgef\u00fchrt werden.<\/span><\/p>\n<ul>\n<li><strong><span>Irreversibilit\u00e4t von Prozessen<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Es gibt eine theoretische Obergrenze f\u00fcr die Effizienz der Umwandlung von W\u00e4rme in Arbeit in jeder W\u00e4rmekraftmaschine.\u00a0Diese Obergrenze wird als\u00a0<\/span><strong><span>Carnot-Effizienz bezeichnet<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Nach dem\u00a0<\/span><strong><span>Carnot-Prinzip<\/span><\/strong><span>\u00a0kann kein Motor effizienter sein als ein reversibler Motor (\u00a0<\/span><strong><span>eine Carnot-W\u00e4rmekraftmaschine<\/span><\/strong><span>\u00a0), der zwischen denselben Hochtemperatur- und Niedertemperaturbeh\u00e4ltern arbeitet.\u00a0Wenn beispielsweise der hei\u00dfe Vorratsbeh\u00e4lter T\u00a0<\/span><sub><span>hei\u00df<\/span><\/sub><span>\u00a0von 400 \u00b0 C (673 K) und T\u00a0<\/span><sub><span>kalt<\/span><\/sub><span>\u00a0von etwa 20 \u00b0 C (293 K) aufweist, betr\u00e4gt der maximale (ideale) Wirkungsgrad: = 1 &#8211; T\u00a0<\/span><sub><span>kalt<\/span><\/sub><span>\u00a0\/ T\u00a0<\/span><sub><span>hei\u00df<\/span><\/sub><span>\u00a0= 1 &#8211; 293 \/ 673 = 56%.\u00a0Aber alle realen thermodynamischen Prozesse sind irgendwie\u00a0<\/span><strong><span>irreversibel<\/span><\/strong><span>.\u00a0Sie werden nicht unendlich langsam gemacht.\u00a0Daher m\u00fcssen W\u00e4rmekraftmaschinen aufgrund der inh\u00e4renten Irreversibilit\u00e4t des von ihnen verwendeten W\u00e4rmekraftmaschinenzyklus niedrigere Wirkungsgrade als Grenzwerte f\u00fcr ihren Wirkungsgrad aufweisen.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Vorhandensein von Reibung und W\u00e4rmeverlusten.\u00a0<\/span><\/strong><span>In realen thermodynamischen Systemen oder in realen W\u00e4rmekraftmaschinen ist ein Teil der Ineffizienz des Gesamtzyklus auf die Verluste der einzelnen Komponenten zur\u00fcckzuf\u00fchren.\u00a0In realen Ger\u00e4ten (wie Turbinen, Pumpen und Kompressoren) verursachen\u00a0<\/span><strong><span>mechanische Reibung<\/span><\/strong><span>\u00a0,\u00a0<\/span><strong><span>W\u00e4rmeverluste<\/span><\/strong><span>\u00a0und Verluste im Verbrennungsprozess weitere Effizienzverluste.<\/span><\/li>\n<li><strong><span>Design-Ineffizienz<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Die letzte und auch wichtige Ursache f\u00fcr Ineffizienzen sind die\u00a0<\/span><strong><span>Kompromisse,<\/span><\/strong><span>\u00a0die\u00a0<\/span><strong><span>Ingenieure<\/span><\/strong><span>\u00a0bei der Konstruktion einer W\u00e4rmekraftmaschine (z. B. eines Kraftwerks) eingegangen sind.\u00a0Sie m\u00fcssen Kosten und andere Faktoren bei der Auslegung und dem Betrieb des Zyklus ber\u00fccksichtigen.\u00a0Betrachten Sie als Beispiel eine Auslegung des\u00a0<\/span><strong><span>Kondensators<\/span><\/strong><span>\u00a0in den W\u00e4rmekraftwerken.\u00a0Idealerweise w\u00fcrde der in den Kondensator abgegebene Dampf\u00a0<\/span><strong><span>keine Unterk\u00fchlung aufweisen<\/span><\/strong><span>\u00a0.\u00a0Echte Kondensatoren sind jedoch so ausgelegt, dass sie die Fl\u00fcssigkeit um einige Grad Celsius unterk\u00fchlen, um die\u00a0<\/span><a title=\"Saugkavitation\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/fluid-dynamics\/centrifugal-pumps\/cavitation\/suction-cavitation\/\"><strong><span>Saugkavitation<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0in den Kondensatpumpen\u00a0zu vermeiden\u00a0.\u00a0Diese Unterk\u00fchlung erh\u00f6ht jedoch die Ineffizienz des Kreislaufs, da mehr Energie zum Wiedererhitzen des Wassers ben\u00f6tigt wird.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Verbesserung der thermischen Effizienz &#8211; Rankine-Zyklus<\/span><\/h2>\n<p><span>Es gibt verschiedene Methoden, wie der thermische Wirkungsgrad des Rankine-Zyklus verbessert werden kann.\u00a0Unter der Annahme, dass die maximale Temperatur durch den Druck im Reaktordruckbeh\u00e4lter begrenzt ist, sind diese Methoden:<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-accordion\">\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\">\n<ul>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\"><span>Kessel- und Kondensatordruck<\/span><\/li>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\">\u00dcberhitzen und Aufheizen<\/li>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\">W\u00e4rmeregeneration<\/li>\n<li class=\"su-spoiler-title\" tabindex=\"0\" role=\"button\">\u00dcberkritischer Rankine-Zyklus<\/li>\n<\/ul>\n<\/div>\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\">\n<div class=\"su-spoiler-content su-clearfix\"><\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\">\n<div class=\"su-spoiler-content su-clearfix\"><\/div>\n<\/div>\n<div class=\"su-spoiler su-spoiler-style-default su-spoiler-icon-plus su-spoiler-closed\">\n<div class=\"su-spoiler-content su-clearfix\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-60 lgc-tablet-grid-60 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<h2><span>Isentrope Effizienz &#8211; Turbine, Pumpe<\/span><\/h2>\n<p><span>In den vorhergehenden Kapiteln haben wir angenommen, dass die Dampfexpansion isentrop ist, und deshalb haben wir T\u00a0<\/span><sub><span>4<\/span><\/sub><span>\u00a0\u00a0als Austrittstemperatur des Gases verwendet.\u00a0Diese Annahmen gelten nur f\u00fcr ideale Kreisprozessen.<\/span><\/p>\n<p><span>Die meisten Steady-Flow-Ger\u00e4te (Turbinen, Kompressoren, D\u00fcsen) arbeiten unter adiabatischen Bedingungen, sind jedoch nicht wirklich isentrop, sondern f\u00fcr Berechnungszwecke eher als isentrop idealisiert.\u00a0Wir definieren Parameter\u00a0<\/span><strong><em><span>\u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>T<\/span><\/sub><\/em><\/strong><strong><em><span>\u00a0,\u00a0<\/span><\/em><\/strong>\u00a0<strong><em><span>\u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>P<\/span><\/sub><\/em><\/strong><strong><em><span>\u00a0, \u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>N<\/span><\/sub><\/em><\/strong><strong><em><span>\u00a0,<\/span><\/em><\/strong><span>\u00a0als Verh\u00e4ltnis der eigentlichen Arbeit durch die\u00a0Vorrichtung zu arbeiten ,\u00a0indem Ger\u00e4t durchgef\u00fchrt ,\u00a0wenn sie\u00a0unter Bedingungen isentroper (im Fall von Turbinen) betrieben.\u00a0Dieses Verh\u00e4ltnis ist als\u00a0<\/span><a title=\"Isentropische Effizienz - Turbine \/ Kompressor \/ D\u00fcse\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-processes\/isentropic-process\/isentropic-efficiency-turbinecompressornozzle\/\"><strong><span>Effizienz<\/span><\/strong><\/a><span>\u00a0der\u00a0<a title=\"Isentropische Effizienz - Turbine \/ Kompressor \/ D\u00fcse\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/thermodynamic-processes\/isentropic-process\/isentropic-efficiency-turbinecompressornozzle\/\"><strong>isentropischen Turbine \/ Pumpe \/ D\u00fcse bekannt<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Diese Parameter beschreiben, wie effizient sich eine Turbine, ein Kompressor oder eine D\u00fcse einer entsprechenden isentropischen Vorrichtung ann\u00e4hert.\u00a0Dieser Parameter reduziert die Gesamteffizienz und die Arbeitsleistung.\u00a0F\u00fcr Turbinen betr\u00e4gt der Wert von\u00a0<\/span><strong><em><span>\u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>T<\/span><\/sub><\/em><\/strong><span>\u00a0typischerweise 0,7 bis 0,9 (70\u201390%).<\/span><\/p>\n<p><span>Siehe auch:\u00a0<\/span><a title=\"Isentropischer Prozess\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-isentropischer-prozess-definition\/\"><span>Isentropischer Prozess<\/span><\/a><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-Efficiency-turbine-pump.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17790 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-Efficiency-turbine-pump.png\" alt=\"Isentropischer Wirkungsgrad - Turbine - Pumpe\" width=\"567\" height=\"365\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-Efficiency-turbine-pump.png\" \/><\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-40 lgc-tablet-grid-40 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-vs.-adiabatic-compression.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-medium wp-image-17268 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-vs.-adiabatic-compression-274x300.png\" alt=\"Isentropische vs. adiabatische Kompression\" width=\"274\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-vs.-adiabatic-compression-274x300.png\" \/><\/a><\/p>\n<figure id=\"attachment_17267\" class=\"wp-caption aligncenter\" aria-describedby=\"caption-attachment-17267\"><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-vs.-adiabatic-expansion.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"size-medium wp-image-17267 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-vs.-adiabatic-expansion-276x300.png\" alt=\"Isentropische vs. adiabatische Expansion\" width=\"276\" height=\"300\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Isentropic-vs.-adiabatic-expansion-276x300.png\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-17267\" class=\"wp-caption-text\"><span>Der isentrope Prozess ist ein Sonderfall adiabatischer Prozesse.\u00a0Es ist ein reversibler adiabatischer Prozess.\u00a0Ein isentropischer Prozess kann auch als konstanter Entropieprozess bezeichnet werden.<\/span><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\">\n<div class=\"su-spacer\"><\/div>\n<h2><span>Rankine-Zyklus &#8211; Problem mit der L\u00f6sung<\/span><\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-scheme.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"alignright size-full wp-image-17771 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-scheme.png\" alt=\"Rankine-Zyklus\" width=\"300\" height=\"450\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-Cycle-scheme.png\" \/><\/a><span>Nehmen wir den\u00a0<\/span><strong><span>Rankine-Zyklus an<\/span><\/strong><span>\u00a0, der einer der h\u00e4ufigsten\u00a0<\/span><strong><span>thermodynamischen Kreisprozessen<\/span><\/strong><span>\u00a0in W\u00e4rmekraftwerken ist.\u00a0In diesem Fall wird ein einfacher Zyklus ohne Wiedererw\u00e4rmung und ohne Kondensationsdampfturbine mit\u00a0<\/span><a title=\"Trockener Dampf\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/materials-nuclear-engineering\/properties-steam-what-is-steam\/dry-steam\/\"><span>Sattdampf<\/span><\/a><span>\u00a0\u00a0(Trockendampf) angenommen.\u00a0In diesem Fall arbeitet die Turbine im station\u00e4ren Zustand mit Einlassbedingungen von 6 MPa, t = 275,6 \u00b0 C, x = 1 (Punkt 3).\u00a0Dampf verl\u00e4sst diese Turbinenstufe mit einem Druck von 0,008 MPa, 41,5 \u00b0 C und x = ???\u00a0(Punkt 4).<\/span><\/p>\n<p><span>Berechnung:<\/span><\/p>\n<ol>\n<li><span>die Dampfqualit\u00e4t des Auslassdampfes<\/span><\/li>\n<li><span>die Enthalpiedifferenz zwischen diesen beiden Zust\u00e4nden (3 \u2192 4), die der Arbeit des Dampfes W\u00a0<\/span><sub><span>T entspricht<\/span><\/sub><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><span>die Enthalpie &#8211;\u00a0Differenz zwischen diesen beiden Zust\u00e4nden (1 \u2192 2), das entspricht die Arbeit von Pumpen erfolgen, W\u00a0<\/span><sub><span>P<\/span><\/sub><span>\u00a0.<\/span><\/li>\n<li><span>die Enthalpiedifferenz zwischen diesen beiden Zust\u00e4nden (2 \u2192 3), die der im Dampferzeuger zugef\u00fchrten Nettow\u00e4rme entspricht<\/span><\/li>\n<li><span>den thermodynamischen Wirkungsgrad dieses Zyklus und vergleichen Sie diesen Wert mit dem Wirkungsgrad des Carnot<\/span><\/li>\n<\/ol>\n<p><span>1)<\/span><\/p>\n<p><span>Da wir die genaue Dampfqualit\u00e4t des Auslassdampfes nicht kennen, m\u00fcssen wir diesen Parameter bestimmen.\u00a0Der Zustand 4 wird durch den Druck\u00a0<\/span><strong><span>p\u00a0<\/span><sub><span>4<\/span><\/sub><span>\u00a0= 0,008 MPa<\/span><\/strong><span>\u00a0und die Tatsache festgelegt, dass die\u00a0<\/span><a title=\"Spezifische Entropie\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/what-is-energy-physics\/what-is-entropy\/specific-entropy\/\"><span>spezifische Entropie<\/span><\/a><span>\u00a0f\u00fcr die isentrope Expansion konstant ist (s\u00a0<\/span><sub><span>3<\/span><\/sub><span>\u00a0= s\u00a0<\/span><sub><span>4<\/span><\/sub><span>\u00a0= 5,89\u00a0<\/span><em><span>kJ \/ kgK f\u00fcr 6 MPa<\/span><\/em><span>\u00a0).\u00a0Die spezifische Entropie von ges\u00e4ttigtem fl\u00fcssigem Wasser (x = 0) und trockenem Dampf (x = 1) kann aus\u00a0<\/span><a title=\"Dampftabellen - Spezifische Eigenschaften von Wasser und Dampf\" href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/steam-tables\/\"><span>Dampftabellen entnommen werden<\/span><\/a><span>\u00a0.\u00a0Bei feuchtem Dampf kann die tats\u00e4chliche Entropie mit der Dampfqualit\u00e4t\u00a0<\/span><em><span>x<\/span><\/em><span>\u00a0und den spezifischen Entropien von ges\u00e4ttigtem fl\u00fcssigem Wasser und trockenem Dampf berechnet werden:<\/span><\/p>\n<p><em><span>s\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>4<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0= s\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>v<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0x + (1 &#8211; x) s\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>l<\/span><\/sub><\/em><em>\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0<\/em><\/p>\n<p><em><span>wo<\/span><\/em><\/p>\n<p><em><span>s\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>4<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0= Entropie des feuchten Dampfes (J \/ kg K) =<\/span><\/em><span>\u00a05,89\u00a0<\/span><em><span>kJ \/ kgK<\/span><\/em><\/p>\n<p><em><span>s\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>v<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0= Entropie von &#8220;trockenem&#8221; Dampf (J \/ kg K) = 8,227 kJ \/ kg K (f\u00fcr 0,008 MPa)<\/span><\/em><\/p>\n<p><em><span>s\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>l<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0= Entropie von ges\u00e4ttigtem fl\u00fcssigem Wasser (J \/ kg K) = 0,592 kJ \/ kg K (f\u00fcr 0,008 MPa)<\/span><\/em><\/p>\n<p><span>Aus dieser Gleichung ergibt sich folgende Dampfqualit\u00e4t:<\/span><\/p>\n<p><span>x\u00a0<\/span><sub><span>4<\/span><\/sub><span>\u00a0= (\u00a0<\/span><em><span>s\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>4<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0&#8211; s\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>l<\/span><\/sub><\/em><span>\u00a0) \/ (\u00a0<\/span><em><span>s\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>v<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0&#8211; s\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>l<\/span><\/sub><\/em><span>\u00a0) = (5,89 &#8211; 0,592) \/ (8,227 &#8211; 0,592) = 0,694 = 69,4%<\/span><\/p>\n<p><span>2)<\/span><\/p>\n<p><span>Die Enthalpie f\u00fcr den Zustand 3 kann direkt aus den Dampftabellen entnommen werden, w\u00e4hrend die Enthalpie f\u00fcr den Zustand 4 anhand der Dampfqualit\u00e4t berechnet werden muss:<\/span><\/p>\n<p><em><span>h\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>3, v<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0=<\/span><\/em><span>\u00a02785 kJ \/ kg<\/span><\/p>\n<p><em><span>h\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>4, nass<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0= h\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>4, v<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0x + (1 &#8211; x) h\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>4, l<\/span><\/sub><\/em><span>\u00a0\u00a0= 2576.\u00a00,694 + (1 &#8211; 0,694).\u00a0174 = 1787 + 53,2 = 1840 kJ \/ kg<\/span><\/p>\n<p><span>Dann wird\u00a0die Arbeit durch den Dampf gemacht, W\u00a0<\/span><sub><span>T,<\/span><\/sub><span>\u00a0ist<\/span><\/p>\n<p><strong><span>W\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>T<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0= \u0394h =\u00a0<\/span><strong><span>945 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/p>\n<p><strong><span>3)<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>Die Enthalpie f\u00fcr Zustand 1 kann direkt aus den Dampftabellen entnommen werden:<\/span><\/p>\n<p><em><span>h\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>1, l<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0=<\/span><\/em><span>\u00a0174 kJ \/ kg<\/span><\/p>\n<p><span>Der Zustand 2 wird durch den Druck p\u00a0<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>\u00a0= 6,0 MPa und die Tatsache festgelegt, dass die spezifische Entropie f\u00fcr die isentrope Kompression konstant ist (s\u00a0<\/span><sub><span>1<\/span><\/sub><span>\u00a0= s\u00a0<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>\u00a0= 0,592\u00a0<\/span><em><span>kJ \/ kgK f\u00fcr 0,008 MPa<\/span><\/em><span>\u00a0).\u00a0F\u00fcr diese Entropie s\u00a0<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>\u00a0=\u00a0<\/span><strong><span>0,592\u00a0<\/span><em><span>kJ \/ kgK<\/span><\/em><\/strong><span>\u00a0und p\u00a0<\/span><sub><span>2<\/span><\/sub><span>\u00a0= 6,0 MPa finden wir\u00a0<\/span><strong><em><span>h\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>2, unterk\u00fchlt<\/span><\/sub><\/em><\/strong><span>\u00a0in\u00a0<strong><em>Dampftabellen f\u00fcr Druckwasser<\/em><\/strong>\u00a0(unter Verwendung der Interpolation zwischen zwei Zust\u00e4nden).<\/span><\/p>\n<p><strong><em><span>h\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>2, unterk\u00fchlt<\/span><\/sub><\/em><\/strong><strong><em><span>\u00a0=<\/span><\/em><\/strong><strong><span>\u00a0179,7 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>Dann erfolgt die Arbeit der Pumpen, W\u00a0<\/span><sub><span>P,<\/span><\/sub><span>\u00a0ist<\/span><\/p>\n<p><strong><span>W\u00a0<\/span><\/strong><strong><sub><span>P<\/span><\/sub><\/strong><span>\u00a0= \u0394h =\u00a0<\/span><strong><span>5,7 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>4)<\/span><\/p>\n<p><span>Die Enthalpiedifferenz zwischen (2 \u2192 3), die der im Dampferzeuger zugef\u00fchrten Nettow\u00e4rme entspricht, betr\u00e4gt einfach:<\/span><\/p>\n<p><strong><em><span>Q\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>add<\/span><\/sub><\/em><\/strong><em><span>\u00a0= h\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>3, v<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0\u00a0&#8211; h\u00a0<\/span><\/em><em><sub><span>2, unterk\u00fchlt<\/span><\/sub><\/em><em><span>\u00a0= 2785 &#8211; 179,7 = \u00a0\u00a0<\/span><strong><span>2605,3 kJ \/ kg<\/span><\/strong><\/em><\/p>\n<p><span>Beachten Sie, dass in diesem Zyklus keine W\u00e4rmer\u00fcckgewinnung stattfindet.\u00a0Andererseits ist der gr\u00f6\u00dfte Teil der zugef\u00fchrten W\u00e4rme f\u00fcr die Verdampfungsenthalpie (dh f\u00fcr den Phasenwechsel) bestimmt.<\/span><\/p>\n<p><span>5)<\/span><\/p>\n<p><span>In diesem Fall bilden Dampferzeuger, Dampfturbinen, Kondensatoren und Speisewasserpumpen eine W\u00e4rmekraftmaschine, die den durch den\u00a0<a href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-der-zweite-hauptsatz-der-thermodynamik-definition\/\"><strong>zweiten Hauptsatz der Thermodynamik<\/strong><\/a>\u00a0auferlegten Effizienzbeschr\u00e4nkungen unterliegt\u00a0.\u00a0Im Idealfall (keine Reibung, reversible Prozesse, perfektes Design) h\u00e4tte diese W\u00e4rmekraftmaschine einen\u00a0<a href=\"https:\/\/www.nuclear-power.com\/nuclear-engineering\/thermodynamics\/laws-of-thermodynamics\/second-law-of-thermodynamics\/carnot-efficiency-efficiency-of-carnot-heat-engine\/\">Carnot-Wirkungsgrad<\/a>\u00a0von<\/span><\/p>\n<p><strong><em><span>\u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>Carnot<\/span><\/sub><\/em><\/strong><span>\u00a0= 1 &#8211; T<\/span><sub><span>\u00a0kalt<\/span><\/sub><span>\u00a0\/ T<\/span><sub><span>\u00a0hei\u00df<\/span><\/sub><span>\u00a0= 1 &#8211; 315\/549 =<\/span><strong><span>\u00a042,6%<\/span><\/strong><\/p>\n<p><span>Wenn die Temperatur des hei\u00dfen Reservoirs 275,6 \u00b0 C (548,7 K) betr\u00e4gt, betr\u00e4gt die Temperatur des kalten Reservoirs 41,5 \u00b0 C (314,7 K).<\/span><\/p>\n<p><span>Der thermodynamische Wirkungsgrad dieses Zyklus kann nach folgender Formel berechnet werden:<\/span><\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-cycle-example-thermal-efficiency.png\"><img loading=\"lazy\" class=\"aligncenter size-full wp-image-17792 lazy-loaded\" src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-cycle-example-thermal-efficiency.png\" alt=\"Rankine-Zyklus - Beispiel - thermischer Wirkungsgrad\" width=\"159\" height=\"76\" data-lazy-type=\"image\" data-src=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Rankine-cycle-example-thermal-efficiency.png\" \/><\/a><\/p>\n<p><span>somit ist<\/span><br \/>\n<strong><em><span>\u03b7\u00a0<\/span><\/em><\/strong><strong><em><sub><span>th<\/span><\/sub><\/em><\/strong><span>\u00a0= (945 &#8211; 5,7) \/ 2605,3 = 0,361 =\u00a0<\/span><strong><span>36,1%<\/span><\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<div class=\"lgc-column lgc-grid-parent lgc-grid-100 lgc-tablet-grid-100 lgc-mobile-grid-100 lgc-equal-heights  lgc-first lgc-last\">\n<div class=\"inside-grid-column\"><\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<div><\/div>\n<div>\n<p>&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;&#8230;.<\/p>\n<p>Dieser Artikel basiert auf der maschinellen \u00dcbersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie k\u00f6nnen uns helfen. Wenn Sie die \u00dcbersetzung korrigieren m\u00f6chten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder f\u00fcllen Sie das Online-\u00dcbersetzungsformular aus. Wir bedanken uns f\u00fcr Ihre Hilfe und werden die \u00dcbersetzung so schnell wie m\u00f6glich aktualisieren. Danke.<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Die Schl\u00fcsselvorrichtung des Leistungsumwandlungssystems ist der Turbinengenerator. Der Turbinengenerator befindet sich im Turbinengeb\u00e4ude und enth\u00e4lt die meisten Hauptkomponenten des thermodynamischen Kreislaufs. W\u00e4rmetechnik Turbinengenerator &#8211; Stromumwandlungssystem Das Layout von\u00a0Kernkraftwerken\u00a0besteht aus zwei Hauptteilen:\u00a0der\u00a0Kerninsel\u00a0und der\u00a0konventionellen (Turbinen-) Insel\u00a0.\u00a0Die Atominsel ist das Herz des Kernkraftwerks.\u00a0Auf der anderen Seite befindet sich auf der\u00a0konventionellen (Turbinen-) Insel\u00a0die Schl\u00fcsselkomponente, die dem unter Druck stehenden &#8230; <a title=\"Was ist Turbine Generator &#8211; Power Conversion System &#8211; Definition\" class=\"read-more\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-turbine-generator-power-conversion-system-definition\/\" aria-label=\"Mehr dazu unter Was ist Turbine Generator &#8211; Power Conversion System &#8211; Definition\">Weiterlesen<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[9],"tags":[],"yoast_head":"<!-- This site is optimized with the Yoast SEO plugin v15.4 - https:\/\/yoast.com\/wordpress\/plugins\/seo\/ -->\n<title>Was ist Turbine Generator - Power Conversion System - Definition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"Die Schl\u00fcsselvorrichtung des Leistungsumwandlungssystems ist der Turbinengenerator. Der Turbinengenerator befindet sich im Turbinengeb\u00e4ude und enth\u00e4lt die meisten Hauptkomponenten des thermodynamischen Kreislaufs. W\u00e4rmetechnik\" \/>\n<meta name=\"robots\" content=\"index, follow, max-snippet:-1, max-image-preview:large, max-video-preview:-1\" \/>\n<link rel=\"canonical\" href=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-turbine-generator-power-conversion-system-definition\/\" \/>\n<meta property=\"og:locale\" content=\"de_DE\" \/>\n<meta property=\"og:type\" content=\"article\" \/>\n<meta property=\"og:title\" content=\"Was ist Turbine Generator - Power Conversion System - Definition\" \/>\n<meta property=\"og:description\" content=\"Die Schl\u00fcsselvorrichtung des Leistungsumwandlungssystems ist der Turbinengenerator. Der Turbinengenerator befindet sich im Turbinengeb\u00e4ude und enth\u00e4lt die meisten Hauptkomponenten des thermodynamischen Kreislaufs. W\u00e4rmetechnik\" \/>\n<meta property=\"og:url\" content=\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-turbine-generator-power-conversion-system-definition\/\" \/>\n<meta property=\"og:site_name\" content=\"Thermal Engineering\" \/>\n<meta property=\"article:published_time\" content=\"2020-03-06T06:11:31+00:00\" \/>\n<meta property=\"article:modified_time\" content=\"2020-03-06T07:04:00+00:00\" \/>\n<meta property=\"og:image\" content=\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Nuclear-Island-Conventional-Island-min-300x229.jpg\" \/>\n<meta name=\"twitter:card\" content=\"summary\" \/>\n<meta name=\"twitter:label1\" content=\"Verfasst von\">\n\t<meta name=\"twitter:data1\" content=\"Nick Connor\">\n\t<meta name=\"twitter:label2\" content=\"Gesch\u00e4tzte Lesezeit\">\n\t<meta name=\"twitter:data2\" content=\"17\u00a0Minuten\">\n<script type=\"application\/ld+json\" class=\"yoast-schema-graph\">{\"@context\":\"https:\/\/schema.org\",\"@graph\":[{\"@type\":\"WebSite\",\"@id\":\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/#website\",\"url\":\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/\",\"name\":\"Thermal Engineering\",\"description\":\"\",\"potentialAction\":[{\"@type\":\"SearchAction\",\"target\":\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/?s={search_term_string}\",\"query-input\":\"required name=search_term_string\"}],\"inLanguage\":\"de\"},{\"@type\":\"ImageObject\",\"@id\":\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-turbine-generator-power-conversion-system-definition\/#primaryimage\",\"inLanguage\":\"de\",\"url\":\"https:\/\/thermal-engineering.org\/wp-content\/uploads\/2019\/05\/Nuclear-Island-Conventional-Island-min-300x229.jpg\"},{\"@type\":\"WebPage\",\"@id\":\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-turbine-generator-power-conversion-system-definition\/#webpage\",\"url\":\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-turbine-generator-power-conversion-system-definition\/\",\"name\":\"Was ist Turbine Generator - Power Conversion System - Definition\",\"isPartOf\":{\"@id\":\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/#website\"},\"primaryImageOfPage\":{\"@id\":\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-turbine-generator-power-conversion-system-definition\/#primaryimage\"},\"datePublished\":\"2020-03-06T06:11:31+00:00\",\"dateModified\":\"2020-03-06T07:04:00+00:00\",\"author\":{\"@id\":\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/#\/schema\/person\/e8c544db9afedaec8574d6464f9398bb\"},\"description\":\"Die Schl\\u00fcsselvorrichtung des Leistungsumwandlungssystems ist der Turbinengenerator. Der Turbinengenerator befindet sich im Turbinengeb\\u00e4ude und enth\\u00e4lt die meisten Hauptkomponenten des thermodynamischen Kreislaufs. W\\u00e4rmetechnik\",\"inLanguage\":\"de\",\"potentialAction\":[{\"@type\":\"ReadAction\",\"target\":[\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-turbine-generator-power-conversion-system-definition\/\"]}]},{\"@type\":\"Person\",\"@id\":\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/#\/schema\/person\/e8c544db9afedaec8574d6464f9398bb\",\"name\":\"Nick Connor\",\"image\":{\"@type\":\"ImageObject\",\"@id\":\"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/fr\/#personlogo\",\"inLanguage\":\"de\",\"url\":\"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/84c0dec310b44b65da29dc9df6925239?s=96&d=mm&r=g\",\"caption\":\"Nick Connor\"}}]}<\/script>\n<!-- \/ Yoast SEO plugin. -->","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/53588"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=53588"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/53588\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=53588"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=53588"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=53588"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}