Wie viel elektrische Leistung kann man in einer Ammoniakturbine übertragen, wenn man Ammoniakgas von 6 bar auf 1 bar entspannt?

Question

Wie viel elektrische Leistung kann man in einer Ammoniakturbine übertragen, wenn man Ammoniakgas von 6 bar auf 1 bar entspannt?

Antwort

Verwandte Fragen

Welche Dampfqualität ist für eine Dampfturbine erforderlich?

Welche Vorteile bietet eine Dampfreaktionsturbine?

Was macht das Turbinengebäude?

Wie heißt die Energieform, die durch den Dampf im Kernkraftwerk entsteht, um die Turbine anzutreiben?

Was ist die Effizienz und Leistung der Wasserkraft?

Accepted Answer

Um die elektrische Leistung zu berechnen, die in einer Ammoniakturbine übertragen werden kann, wenn Ammoniakgas von 6 bar auf 1 bar entspannt wird, sind mehrere Faktoren zu berücksichtigen, darunter die thermodynamischen Eigenschaften des Ammoniaks, die Effizienz der Turbine und die spezifische Energie, die bei der Expansion gewonnen werden kann. 1. **Thermodynamische Eigenschaften**: Ammoniak hat spezifische Enthalpien und Entropien, die bei verschiedenen Drücken und Temperaturen variieren. Du müsstest die Enthalpien bei 6 bar und 1 bar kennen, um die Energie, die bei der Expansion gewonnen wird, zu berechnen. 2. **Energiegewinnung**: Die Energie, die bei der Expansion gewonnen wird, kann durch die Formel für die Arbeit, die bei einer isentropen Expansion verrichtet wird, approximiert werden: \[ W = h_1 - h_2 \] wobei \(h_1\) die Enthalpie bei 6 bar und \(h_2\) die Enthalpie bei 1 bar ist. 3. **Leistungsberechnung**: Um die elektrische Leistung zu berechnen, benötigst du auch den Massenstrom des Ammoniaks, der durch die Turbine fließt. Die Leistung \(P\) kann dann durch die Formel \[ P = \dot{m} \cdot (h_1 - h_2) \] berechnet werden, wobei \(\dot{m}\) der Massenstrom ist. 4. **Effizienz**: Die tatsächliche elektrische Leistung wird auch durch die Effizienz der Turbine beeinflusst. Wenn die Effizienz \(\eta\) bekannt ist, kann die tatsächliche Leistung als \[ P_{elektrisch} = \eta \cdot P \] berechnet werden. Um eine genaue Zahl zu erhalten, sind spezifische Werte für die Enthalpien und den Massenstrom erforderlich. Diese können aus thermodynamischen Tabellen oder Software zur Berechnung thermodynamischer Eigenschaften entnommen werden.

Accepted Answer

Die Dampfqualität (auch als "Dampfgrad" oder "Trockengehalt" bezeichnet) ist ein wichtiger Parameter für den Betrieb von Dampfturbinen. Sie gibt an, wie viel Prozent des... [mehr]

Accepted Answer

Die Dampfqualität (auch als "Dampfgrad" oder "Trockengehalt" bezeichnet) ist ein wichtiger Parameter für den Betrieb von Dampfturbinen. Sie gibt an, wie viel Prozent des Dampfes im Dampfgemisch tatsächlich als Dampf (und nicht als Wassertröpfchen) vorliegt. Die Dampfqualität wird als Wert zwischen 0 (reines Wasser) und 1 (reiner Dampf) angegeben. **Für Dampfturbinen gilt:** - Die Dampfqualität sollte möglichst nahe bei 1 (also 100 % Trockendampf) liegen. - Typischerweise wird eine Dampfqualität von mindestens 0,9 (90 %) gefordert, besser sind Werte von 0,95 bis 1,0. - Zu niedrige Dampfqualität (viel Wasser im Dampf) führt zu Erosionsschäden an den Turbinenschaufeln und verringert den Wirkungsgrad. - In der Praxis wird meist überhitzer Dampf (also Dampf mit einer Temperatur über der Siedetemperatur bei dem jeweiligen Druck) verwendet, um eine Dampfqualität von 1 sicherzustellen. **Zusammengefasst:** Für den sicheren und effizienten Betrieb einer Dampfturbine sollte die Dampfqualität mindestens 0,9 (besser 0,95–1,0) betragen, idealerweise wird überhitzter Dampf eingesetzt.

Accepted Answer

Eine Dampfreaktionsturbine bietet mehrere Vorteile: 1. **Hoher Wirkungsgrad:** Durch die kontinuierliche Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie ist der Wirkungsgrad oft höher al... [mehr]

Accepted Answer

Eine Dampfreaktionsturbine bietet mehrere Vorteile: 1. **Hoher Wirkungsgrad:** Durch die kontinuierliche Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie ist der Wirkungsgrad oft höher als bei anderen Turbinenarten. 2. **Kompakte Bauweise:** Reaktionsturbinen sind meist kompakter, da der Druckabfall über mehrere Stufen verteilt wird. 3. **Gleichmäßige Belastung:** Die Kräfte auf die Schaufeln sind gleichmäßiger verteilt, was die Lebensdauer erhöht. 4. **Geringere Verschleißerscheinungen:** Durch die gleichmäßigere Druckverteilung werden die Bauteile weniger stark beansprucht. 5. **Bessere Anpassung an unterschiedliche Lasten:** Sie können effizient bei unterschiedlichen Lasten und Dampfdrücken arbeiten. 6. **Leiser Betrieb:** Reaktionsturbinen arbeiten oft leiser als andere Turbinenarten, da der Dampfstrom gleichmäßiger ist. Weitere Informationen findest du beispielsweise bei [Siemens Energy](https://www.siemens-energy.com/global/en/offerings/power-generation/steam-turbines.html) oder [Wikipedia](https://de.wikipedia.org/wiki/Dampfturbine).

Accepted Answer

Das Turbinengebäude ist ein zentraler Bestandteil von Kraftwerken, insbesondere von Wasserkraftwerken und thermischen Kraftwerken. Es beherbergt die Turbinen, die mechanische Energie aus Wasser o... [mehr]

Accepted Answer

Das Turbinengebäude ist ein zentraler Bestandteil von Kraftwerken, insbesondere von Wasserkraftwerken und thermischen Kraftwerken. Es beherbergt die Turbinen, die mechanische Energie aus Wasser oder Dampf in elektrische Energie umwandeln. Im Wasserkraftwerk wird die kinetische Energie des fließenden Wassers genutzt, während in thermischen Kraftwerken Dampf, der durch die Verbrennung von fossilen Brennstoffen oder durch Kernreaktionen erzeugt wird, die Turbinen antreibt. Das Turbinengebäude ist somit entscheidend für die Energieerzeugung und trägt zur Effizienz und Sicherheit des Kraftwerksbetriebs bei.

Accepted Answer

Die Energieform, die durch den Dampf, der die Turbine antreibt, erzeugt wird, nennt man thermische Energie oder Wärmeenergie. In einem Kernkraftwerk wird die Wärme durch die Kernspaltung erz... [mehr]

Accepted Answer

Die Energieform, die durch den Dampf, der die Turbine antreibt, erzeugt wird, nennt man thermische Energie oder Wärmeenergie. In einem Kernkraftwerk wird die Wärme durch die Kernspaltung erzeugt, die dann in mechanische Energie umgewandelt wird, wenn die Turbine rotiert.

Accepted Answer

Die Effizienz und Leistung der Wasserkraft hängen von verschiedenen Faktoren ab, darunter die Art der Wasserkraftanlage, die Höhe des Fallwassers und die Menge des durchgeleiteten Wassers.... [mehr]

Accepted Answer

Die Effizienz und Leistung der Wasserkraft hängen von verschiedenen Faktoren ab, darunter die Art der Wasserkraftanlage, die Höhe des Fallwassers und die Menge des durchgeleiteten Wassers. 1. **Effizienz**: Wasserkraftwerke haben in der Regel eine hohe Effizienz, die oft zwischen 70% und 90% liegt. Dies bedeutet, dass ein großer Teil der potenziellen Energie des Wassers in elektrische Energie umgewandelt wird. Die Effizienz kann durch technische Faktoren, wie die Qualität der Turbinen und Generatoren, sowie durch den Zustand der Anlage beeinflusst werden. 2. **Leistung**: Die Leistung eines Wasserkraftwerks wird in Megawatt (MW) gemessen und hängt von der Größe der Anlage und der Menge des verfügbaren Wassers ab. Kleinere Anlagen können einige Kilowatt bis zu mehreren Megawatt erzeugen, während große Staudämme mehrere Tausend Megawatt leisten können. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Wasserkraft eine der effizientesten und leistungsstärksten erneuerbaren Energiequellen ist, die zur Stromerzeugung genutzt wird.