Электрические генераторы энергии

Паротурбинная электростанция состоит из трех основных установок котельной, турбинной и электрической. Основным технологическим оборудованием этих установок являются котельные агрегаты (парогенераторы), паровые турбины (преобразователи тепловой энергии в механическую работу) и электрические генераторы. [c.68]

Химические источники тока сохранили свое значение до настоящего времени несмотря на то, что электрические генераторы дают возможность получать более дешевую электрическую энергию. Химические источники тока просты по устройству, удобны в эксплуатации, а главное — они автономны в работе. [c.12]

Определение и классификация. Элементы, в которых происходит окисление обычного топлива или продуктов его переработки (водорода, окиси углерода, водяного газа и др.) и за счет изменения изобарно-изотермического потенциала реакции образуется электрическая энергия, получили название топливных элементов. Позднее это понятие было расширено. Топливными элементами стали называться химические источники тока, в которых активные вещества, участвующие в токообразующей реакции, в процессе работы элемента непрерывно подаются извне к электродам. Комплекс батарей топливных элементов и обслуживающих систем, например установка для охлаждения, называется электрическим генератором. [c.48]

Если в установке, изображенной па рис. 102, заменить вольтметр электрическим генератором, сохранив все остальное, то можно осуществить электролиз (рис. 103). Действительно, электрическая энергия, которую дает генератор, может быть использована для осуществления реакции, обратной самопроизвольной окислительновосстановительной реакции, если приложенная разность потенциалов будет больше электродвижущей силы элемента, т. е. 1,1 В. [c.286]

Задачи о теплообмене при течении в каналах, рассматриваемые в разделе IV, имеют широкое применение в области двигателей и генераторов энергии. Первая работа, посвященная исследованию течения в каналах, была выполнена Гартманом и Лазарусом [Л. 1, 2], изучавшими жидкометаллические насосы. Многие сегодняшние решения одномерной задачи о теплообмене представляют собой обобщение задачи Гартмана. В действительности при течении частично ионизированных газов в электрических и магнитных полях допущение о непрерывности среды не всегда выполняется. Это частное ограничение классической магнитной гидродинамики будет обсуждено ниже в разделе 1,Б. [c.6]

Гидравлические турбины используются главным образом 1В гидроэлектрических станциях (ГЭС) для привода электрических генераторов. Принципиальная схема гидротурбинной установки показана на рис. 1-1,а. Вода из верхнего бьефа (ВБ) по напорному водоводу подводится к турбине и выпускается из нее в нижний бьеф (НБ). Механическая энергия воды преобразуется турбиной в механическую энергию вращения вала, от которого приводится во вращение ротор генератора. [c.8]

Потребление энергии на газодиффузионном заводе может быть сокращено при частичном использовании энергий, переходящей в-теплоту, которая составляет 90% всей энергии на входе. На заводах США температура кипящего фреона К-114 достаточно высока для того, чтобы вращать турбину, механическая энергия которой в свою очередь может быть применена непосредственно или через-электрический генератор для привода в действие компрессоров-ступеней это позволило бы сократить потребление электроэнергии на 4% [3.267]. Температура охлаждающей воды (60—65°С) не- [c.158]

Электрический генератор непрерывных периодических колебаний в большинстве случаев представляет собой автоколебательную систему. Как известно [64], автоколебательная система содержит источник энергии, клапан, колебательный контур и цепь обратной связи. Так, в простейшем ламповом генераторе (рис. 14), источником энергии служит анодная батарея, роль клапана играет сетка триода, напряжение на которой управляет анодным током. Обратная связь осуществляется за счет взаимоиндукции катушек Ьи Ы (колебания в контуре ЬС влияют [c.57]

Однако, и не вводя этой сложной функции, можем заметить, что во всех перечисленных выше самопроизвольных процессах система может производить работу. Камень может быть связан блоком с грузом и поднимать его на некоторую высоту, газ при выходе из баллона может вращать турбину и ротор электрического генератора, между горячим телом (нагревателем) и холодным (холодильником) может работать тепловая машина, химическая реакция может проводиться в гальваническом элементе и вырабатывать электрическую энергию и т. д. Поэтому Второе начало можно сформулировать и так возможность (хотя бы теоретическая) получения от системы работы является необходимым условием самопроизвольного процесса. Справедливо и обратное несамопроизвольные процессы требуют для своего проведения внешней работы. [c.360]

Топливными элементами (или электрохимическими генераторами энергии) называются электрохимические устройства, предназначенные для непосредственного превращения химической энергии, содержащейся в системе топливо + окислитель , в электрическую энергию. [c.487]

МГД ускорители работают в режиме, противоположном режиму генератора. Энергия электрического поля, приложенного противоположно индуцируемому полю, передается газу за счет джоулева нагрева и пондеромоторной силы. Как генераторы, так и ускорители имеют ограничения со стороны высоких температур, эффекта Холла и экранировки электродов, так как для уменьшения теплоотдачи к электродам желательна работа при низких давлениях. [c.29]

Котельные агрегаты служат для выработки пара. Тепловая энергия, выделяющаяся при сгорании топлива в топках котельных агрегатов, передается воде, в результате чего вода испаряется и превращается в водяной пар. Паровые турбины преобразуют тепловую энергию пара в механическую работу, которая в электрическом генераторе преобразуется в электрическую энергию. [c.85]

В настоящее время имеется лишь один способ практического использования энергии деления атомного ядра в крупном масштабе— это утилизация выделяющегося при ядерном распаде тепла через парообразование, паровые турбины и электрические генераторы. Действительно, ядерные реакторы могут лишь заменить котлы обычных тепловых электростанций. Возможно, некоторое применение будут иметь атомные системы, по принципу работы более похожие на турбореактивные двигатели, но в настоящее время большинство исследуемых атомных установок по существу работает аналогично схеме, приведенной на рис. 1. [c.15]

Водные балансы тепловых электростанций зависят от назначения станции, которое в свою очередь определяет тип установленных на ней паровых турбин. Независимо от параметров пара станция может быть предназначена для выработки электрической или преимущественно тепловой энергии. С точки зрения выработки электрической энергии основным агрегатом станции следует считать электрический генератор, в котором механическая энергия преобразуется в электрическую, паровой турбине при этом отводится роль привода электрического генератора. С точки же зрения выработки тепловой энергии паровая турбина является основным агрегатом, поставляющим потребителям эту энергию в виде пара или горячей воды. Соотношение между двумя функциями — служить приводом электрогенератора и быть непосредственным источником тепловой энергии — неодинаково у разных турбин. Если паровая турбина предназначена обеспечивать потребности в тепловой энергии только самой электростанции, которые, как правило, невелики, то потоки пара, идущие через отборы турбины, также невелики у таких турбин, называемых конденсационными, основной поток пара (70%) направляется в конденсатор турбины. Тепловые станции, оборудованные турбинами конденсационного типа, называются конденсационными электростанциями (КЭС). [c.6]

Значительно более перспективно тепло, образующееся в ядерных реакторах. Это тепло используется для получения пара, подаваемого на лопатки электрического генератора. И только после того, как часть энергии пара использована для получения электрической энергии, он поступает [c.92]

Электрическим генератором называется всякая вращающаяся машина, превращающая механическую энергию в электрическую. [c.754]

Протекание этой реакции сопровождается выделением теплоты (энтальпия реакции отрицательна, см. приложение А), —ДЯ = 393 кДж. Эта теплота расходуется на образование пара в паровом котле. Пар движет турбины и при этом остывает, далее он поступает в теплообменник, где отдает оставшийся запас тепла, конденсируясь в воду. Полезное использование выделившейся при горении энергии (393 кДж/моль) ограничивается коэффициентом полезного действия тепловой машины. К тепловым машинам относятся паровой двигатель, паровая турбина, двигатели внутреннего сгорания, магнитогидродинамические генераторы энергии, термоионный энергообменник и т. д. Все эти устройства преобразуют тепло в другие формы энергии — механическую или электрическую. Источник тепловой энергии отдает тепло при определенной температуре. Часть этого тепла поглощается в теплообменнике с более низкой температурой. Эффективность (коэффициент полезного действия) преобразования энергии т] определяется как отношение всей полезной работы — к теплоте —Q, полученной от источника тепла [c.121]

Результаты исследования теплоотдачи при течении жидкости в каналах, рассматриваемые в разд. IV, имеют многочисленные приложения в области двигателей и генераторов энергии. Пионерами в изучении течения жидкости в канале были Гартман и Лазарус [1, 2], проведшие свои исследования применительно к жидкометаллическим насосам. Многие выполненные работы по теплоотдаче в одномерных потоках основываются на ранних исследованиях Гартмана. Введенное выше допущение о неразрывности течения в действительности, однако, не всегда оправдывается при течении частично ионизованных газов под одновременным воздействием электрического и магнитного полей. Ниже, в разд. I. Б, будут рассмотрены конкретные ограничения применимости классической магнитогидродинамики. [c.265]

В результате длительных поисков в схемах устройств для преобразования энергии поверхностных волн между приемником-преобразователем п валом электрического генератора появляется второй преобразователь (см. рис. 1, III). В этой схеме три основных элемента приемник-преобразователь 1, второй преобразователь 2 п генератор электрической энергии 3. [c.32]

Артеменко А. Н., Дьяченко Е. И., Попович В. В. и <5р. Решение числен- ными методами задач тепломассопереноса для расчета металлогидридных элементов водородных энерготехиологических установок,— В кн, Тепло- и массоперенос в электрических генераторах энергии, Минск Ин-т тепломассопереноса, 1981, с, 34—44. [c.136]

Рис. 19.4. Майкл Фарадей (1791-1867). Фарадей родился в Англии в семье бедного кузнеца, имевшего десять детей. В 14 лет его отдали в ученики к переплетчику, который проявил необычную снисходительность к мальчику, дав ему возможность читать и даже посещать лекции. В 1812 г. Фарадей стал ассистентом в лаборатории Гемфри Дэви в Королевском институте. В конце концов он стал наиболее знаменитым и влиятельным ученым в Англии после Дэви. За время своей научной карьеры Фарадей сделал поразительное число важных открытий в области химии и физики. Он разработал методы сжижения газов, открыл бензол и сформулировал количественные соотношения между силой электрического тока и степенью протекания химической реакции в электрохимических элементах, которые вырабатывают или используют электрическую энергию. Кроме того, он разработал принцип действия первого электрического генератора и заложил основы современной теории электрических явлений. ( ulver Pi tures)

Гидравлические турбин ы предназначаются для установки на гидроэлектрических станциях, где они служат для привода электрических генераторов. Принципиальная схема гидроэлектростанции показана на рис. В-1, а. Вода из верхнего бьефа (ВБ) по напорному водоводу подводится к турбине и из нее выпускается в нижний бьеф (НБ). В турбине энергия воды преобразуется в механическую энергию вращения вала, от которого приводится во вращение ротор электрогенератора (гидрогенератора), преобразующий механическую энергию в электрическую. Электрическая энергия по линиям электропередачи передается в районы потребления, иногда на очень дальние расстояния — до 1000 км и более. Турбина, соединенная с генератором, представляет агрегат [c.5]

Установление того факта, что электрический заряд, движущийся в магнитном поле, испытывает воздействие силы, привело к весьма важным практическим приложениям. Обычный электрический генератор (динамо-машина) вырабатывает электричество именно благодаря этому 51влению. В электрическом генераторе проволока быстро движется в магнитном поле, направление которого перпендикулярно направлению проволоки. Движение проволоки (вместе с электронами, находящимися в ней) через магнитное поле приводит к тому, что электроны начинают двигаться относительно атомов, из которых состоит проволока, в направлении одного из концов проволоки, а именно к тому концу, который определяется правилом, схематически показанным на рис. 3.4. Таким образом, в проволоке возникает поток электронов (электрический ток). Практически всю электрическую энергию, потребляемую в мире, получают этим способом, а энергию, необходимую для приведения в движение электрических генераторов (для движения проволоки в магнитном поле), получают за счет течения воды в поле земного тяготения или за счет горения угля и нефти в паровых двигателях, а также за счет ядер-ной энергии. Небольшое количество электрической энергии получают непосредственно химическим путем, что будет рассмотрено в гл. 11. [c.55]

Турбодентандеры, хотя и подобны турбинам-двигателям, заметно отличаются от последних тем, что нагрузка машины потребителем энергии (например, электрогенератором) не является самоцелью, но должна сама обслуживать машину для оптимального получения в ней холода. При этом полезное использование вырабатываемой турбодетандером энергии не играет важной роли из-за ее незначительности в энергетическом балансе криогенного агрегата. Для турбодетандеров требуется хорошо регулируемый тормоз или поглотитель энергии. Лишь в больших агрегатах для этого турбодетандер через муфту сцепляется с электрическим генератором. В меньших турбодетандерах тормоз выполняется в виде посаженного на вал колеса, сжимающего воздух или иной газ, в виде скоростного жидкостного насоса или вертушки, перемешивающей жидкость, или в виде большого ложного подшипника скольжения. Такие устройства в процессе регулирования могут попадать в малоустойчивые режимы работы и тем самым также возбуждать колебания роторов турбодетандеров. [c.12]

Среди станций подземной газификации Советского Союза есть одна особенная — Шатская под Москвой. Это предприятие нового типа. Угольный пласт, на котором построена станция, разделен прослойками пустой породы. Газ из зажженного угольного пласта идет к газовым турбинам, которые вращают электрический генератор. Потребитель сразу получает электрическую энергию. [c.59]

Каждый преобразователь состоит из двух основных частей— генератора энергии того или иного вида и излучателя, преобразующего энергию, создаваемую генератором, в энергию акустических колебаний. Генераторами могут служить насосы, компрессоры (механические преобразователи), электрические катушки, ламповые системы (электромеханические преобразователи) и другие устройства. [c.25]

В работах [33-36] были предложены различные варианты радиоизотопного генератора с двухэтапной системой преобразования ядерной энергии в электрическую, которые принадлежат семейству фотоэлектрических атомных батарей. В таком генераторе энергия фрагментов ядерного деления первоначально преобразуется в излучение посредством какого-либо процесса ядерно-стимулированной флуоресценции (например, в аэрозольном газонаполненном конверторе), а затем уже энергия фотонов преобразуется в электрическую с помощью фотовольтаического преобразователя. Такой способ преобразования энергии имеет целый ряд преимуществ по сравнению с уже имеющимися. Например, в отличие от многих наиболее широко используемых традиционных методов, он не содержит низкоэффективного теплового цикла. Коэффициент полезного действия фотовольтаического преобразователя при правильном подборе длины волны фотонов может достигать 70%, а КПД конверсии ядерной энергии в световое излучение, в свою очередь, может быть доведен до 50%. Таким образом, полный КПД системы может составить величину порядка 35%, что в 3 5 раз выше КПД систем с использованием теплового цикла и солнечных батарей. [c.271]

Охлаждение в установке происходит при участии охлаждаемого газа. Содержащийся в газе в значительном количестве во.тород характеризуется отрицательным эффектом Джоуля— Томсона, поэтому для снижения температуры необходимо расширение газа с одновременным совершением работы. Детандер обычно приводит в движение электрический генератор, отдающий в сеть вырабатываемую энергию, количество которой не. превышает 30% энергии, затрачиваемой на сжатие газа. Ци- [c.381]

Для исиользовапия механической энергии, источником ко-ropoii являются расширители, часто применяют небольшие ко.м- .грессоры, работающие параллельно с одной из ступеней основ-лого зоздушного компрессора, центробежные водяные насосы или электрические генераторы. [c.423]

Пришц1п работы газовых турбин состоит в следующем газ, нагнетаемый в камеру сгорания компрессором, смешивается с воздухом, формируя топливную смесь, и поджигается. Образующиеся продукты горения с высокой температурой (900-1200 °С), проходя через несколько рядов лопаток, установленных на валу турбины, приводят к вращению ротора турбины. Механическая энергия вала передается через (понижающий) редуктор электрическому генератору. Тепловая энергия выходящих из турбины газов поступает в теплоутилизатор. Вместо производства электричества, механическая энергия турбины может использоваться для работы насосов, компрессоров и т.п. Наиболее традиционным видом топлива для газовых турбин является природный газ, хотя это не исключает возможности использования других видов газообразного топлива. При этом газовые турбины предъявляют повышенные требования к качеству его подготовки (механические включения, влажность). [c.186]

Выработанная электрическая энергия отводится от электрического генератора к внешним потребителям через повышающие электрические трансформаторы. Для снабжения электроэнергией электродвигателей, освети-. тельных устройств и приборов электростанции имеется электрическое распределительное устройство 32 собственных нужд. На рис. В.2 позициями 8, 9, 12, 26—28,30 и 31 обозначены соответственно сепаратор, циклон, мельничный вентилятор, приемный и сбросной колодцы, устройства для химической обработки добавочной воды (в химическом цехе), подающая и обратная линии сетевой воды и огвод конденсата греющего пара. [c.11]

Общепринятый на современных тепловых электростанциях процесс получения электроэнергии проводится в несколько ступеней химическая энергия топлива превращается в тепловую в парокотельной установке тепловая энергия превращается в мехапическ ю в паровой турбине механическая энергия превращается в электрическую в электрическом генераторе. Каждое из этих преобразований энергии связано с потерями, особенно значительными в наротурбогенераторе — на ступени преобразования тепловой энергии в механическую и электрическую. Поэтому можно ожидать значительного повышения общего кпд теилоэлектрической установки нри переходе на прямое преобразование теи- [c.163]

В настоящее время идея непосредственного преобразования химической энергии в электрическую нашла воплощение в ЭХГ. В этом случае компоненты химической реакции не закладываются в элемент заранее, как в акку.му-лятор, а подводятся непрерывно извне по мере их расходования в реакции. В ЭХГ происходит лишь непосредственный процесс преобразования химической энергии в электрическую. Преобразование энергии в таких генераторах, как и в тепломашинном цикле, идет непрерывно механизм же преобразования аналогичен происходящему в химических источниках тока. Но в отличие от последних топливом и окислителем для ЭХГ служат в основном жидкие и газообразные вещества. В качестве топлива в ЭХГ в настоящее время широко применяют многие органические и неорганические восстановители углеводороды, окись углерода, генераторный и водяной газ, водород и т. д. В качестве окислителей применяют обычно чистый кислород и воздух. [c.151]

Согласно известным функциональным схемам автоматического регулирования необходимо при регулировании ванн в случае изменения происходящих в них процессов воздействовать на источник питания их электрической энергией. Поэтому в любой выбранной схеме автоматического регулирования должна быть обратная связь между объектом регулирования и генератором энергии. Таким образом, выбор схемы автоматического регулирования зависит целиком от способа токораспре-деления и питания ванн постоянным током. Внешняя характеристика генератора не должна быть при [c.114]

По четвертой схеме твердое топливо сжигается под котлами тепловой электрической станции. Часть химической энергии топлива в результате сложного процесса превращается в электрическую энергию, которая используется в электрической печи. Выработанная электроэнергия многократно трансформируется сначала напряжение повышается для передачи на большое расстояние — до районной понизительной подстанции, затем снова понижается (до 380—500 в и более) и с этим напряжением электроэнергия подводится к электрическим печам. Принципиальные схемы электрических печей рассмотрены ниже. В зависимости от типа печи возможна дополнительная трансформация электрической энергии с сохранением или с повышением частоты тока с 50 до 10 000 гц и более (при индукционном нагреве). При каждой трансформации теряется часть энергии в мощных печах 2—4%, в менее мощных печах 4—5%, в преобразователях до 10—15%. Общие электрические потери могут быть весьма большими. Коэффициент полезного действия сети от электрического генератора до электротермической установки составляет величину лорядка 0,80—0,85. Устройство самой электрической паротурбинной станции довольно сложно. Для повышения тепловой экономичности паровые котлы строятся иа высокие параметры пара (140 бар и 565 °С), а также на сверхкритические параметры пара (300 бар и 580°С). В настоящее время строятся главным образом крупные конденсационные электростанции мощностью 1200—2 400 тыс. кет и выше, имеющие хорошие технико-экономические показатели. Строительство таких станций позволяет снизить расход условного топлива на отпущенный киловатт-час до 310—360 г/квт-ч и повысить к. п. д. до Т1э.с = 0,45. При работе котлов и турбин на сверхвысоких начальных параметрах к. п. д. возрастает до 40% и более. На ТЭЦ, расположенных в городах и при крупных заводах, благодаря применению теплофикационного цикла общее полезное использование топлива повышается до 45—60%. [c.27]

Сравнение электрохимического метода преобразования энергии с другими методами приведено в табл. 19, составленной путем обработки данных [Л. 21]. Как видно, удельные мощности, стоимость и срок службы ЭХГ имеют один порядок с показателями термо-ионных и тер-мо-электрических генераторов, но к. п. д. ЭХГ в несколько раз выше к. п. д. термо-ионных и термо-электриче-ских генераторов. Удельная мощность и срок службы фото-вольта выше, но к. п. д. значительно ниже, чем у ЭХГ. Однако основным недостатком фото-вольта является его высокая стоимость. Почти по всем показателям хМГД превосходит ЭХГ, но пока имеет очень малый срок службы. Кроме того, МГД можно применять лишь для установок большой мощности. Тепловые машины и двигатели внутреннего сгорания имеют более высокую удельную мощность, более низкую стоимость. Однако к. п. д. ЭХГ значительно выше. Кроме того, ЭХГ бесшумны и, как правило, безвредны. К достоинствам ЭХГ следует отнести также простоту эксплуатации и надежность. Благодаря блочному способу конструирования можно собирать батареи ТЭ различной мощности и выходного напряжения. [c.174]

Внутренние МГД-течения разделяются на категории, определяемые конфигурацией канала. Так, например, в обычном МГД-генераторе перпендикулярно движущейся жидкости приложено постоянное магнитное поле. Если электроды приложены к стенкам перпендикулярно В и V, то индуктированное в движущейся плазме электрическое поле даст ток, протекающий через внещ-нюю нагрузку. В этом случае электроды играют ту же роль, что и щетки в обычном генераторе. Энергия, передаваемая на нагрузку, образуется за счет кинетической энергии направленного потока жидкости. Такое устройство можно использовать в тепловом цикле, единственным отличием которого от обычного было бы наличие высоких температур в плазме. Плазменный генератор выполнял бы в этом цикле одновременно две функции турбины и генератора. [c.288]

Все виды производственной деятельности человека связаны с затратами энергии в основном тепловой, механической, электрической. Получение тепловой энергии сжиганием различных органических веществ было освоено еще в первобытную эпоху. Толчком к бурному промыщленному развитию мировой цивилизации послужило создание в середине XVIII в. паровых машин, позволивших преобразовывать тепловую энергию в механическую, а во второй половине XIX в. — электрических генераторов для преобразования механической энергии в электрическую. Органические вещества, распространенные в природе и доступные для широкого использования в качестве источника тепловой энергии, получили название топливо (точнее, органическое топливо ). [c.4]

Но можно ли создать подобный электрический генератор Принципиально — молшо. Например, на основе пьезоэлектрического эффекта. Как известно, он заключается в возникнопении электрических зарядов при упругой деформации в определенных направлениях пьезоэлектрических веществ. Классический пример таких веществ — кристаллы пьезокварца. И некоторые другие вещества, общее количество их более 1200. При давлении на них в определенном направлении (или растяжении) на плоскостях кристаллов выделяются электрические заряды. Механическая работа непосредственно превращается в электрическую энергию. Казалось бы, чего лучше. [c.29]