♠A generátor egy gerjesztett – ritkán állandó mágnes – forgórészből és egy tekercsrendszerrel ellátott állórészből tevődik össze. Az állórész csapágypajzsai és az abban elhelyezett csapágyak tartják középpontban a forgórészt, és biztosítják annak a sima futását. A gerjesztett forgórészt mechanikai energiával forgatják. Ennek a hatására a forgórész indukcióvonalai metszik az állórész tekercsrendszerét, és abban feszültséget indukálnak.

♠Az állórész általában háromrészes tekercseléssel készül. A forgórészben a külső forrásból bevezetett egyenáram; vagy a rövidre zárt forgórészben kialakult örvényáram gerjeszt a működéshez szükséges mágneses teret.

♠A generátor előnye a dinamóval szemben az az, hogy indukált  az feszültséget keferendszer nélkül közvetlenül az állórészről veszik le, így nagy áramok esetén sem kell a mozgó alkatrészek (szénkefék) sérülésétől tartani. A további előnye az az, hogy az előállított váltakozó feszültség transzformátor segítségével átalakítható, és minimális veszteséggel szállítható.

1. Turbina szerkezeti felépítése

♠A levegő beömlő nyílás hangszigetelt cső, amelynek belsejében található a levegőszűrő. A 1. ábrán látható a gázturbina és a generátor metszete. A generátor 4 pólusú állandó mágneses 3 fázisú generátor, mely nagyfrekvenciás váltóáramot állít elő. A kompresszor kis méretű, centrifugál kialakítású radiális kiömléssel. A gázturbinába, a hatásfoknövelés érdekében beépítettek egy belső hőcserélőt. A gyűrűs fordítókamrás tüzelőtérbe nyúlik bele a három kétfunkciós tüzelőanyag fúvóka, a ’pilot’ fúvókák közvetlenül a tüzelőtérbe juttatják a gázt, míg a ’premix’ fúvókák a gáz levegővel történő előkeverése után juttatják be a tüzelőanyagot. Tiszta CH4 gáznál 22 kW-os teljesítményhatárig a ’pilot’ fúvókák működnek az ennél magasabb teljesítményen ’premix’ fúvókákat alkalmazza a rendszer. Kompresszor és a generátor egy tengelyen helyezkedik el az axiális kiömlésű centripetál turbinával. A tengelymegtámasztása légcsapágyakkal történik tekintettel a nagy fordulatszámra és az egyszerűbb üzemeltetésre.

2. Működési vázlat

♠Az 1. és 2. ábrán nyomon követhető a turbina működése [2]. A levegőt a generátoron keresztül szívja be a kompresszor, ezzel biztosítva annak hűtését. A centrifugál kompresszorból kilépő nagynyomású levegő (2val) a hatásfoknövelés érdekében keresztüláramlik a füstgáz/levegő rekuperátoron, amely azt felmelegíti (4’). A fúvókákon beáramló tüzelőanyag a tüzelőtérben elkeveredik a levegővel, majd elég (3). A forró égéstermék a centripetál turbinában expandál (4val). Az expanzió végén, a rekuperátoron keresztüláramló füstgáz még mindig ~275 ºC hőmérsékletű, ez ideálissá teszi kapcsolt meleg víz termelésre. Ezért a kilépő füstgáz útjába helyezhetünk egy víz/füstgáz hőcserélőt. A forró füstgáz expanziója során meghajtott turbina közös tengelyen helyezkedik el a kompresszorral és a generátorral így azok is azonos fordulatszámon forognak. A generátor nagy fordulatszáma miatt nagyfrekvenciás váltóáramot állít elő. A frekvencia átalakítóban először egyenárammá alakítja és leszűri a 2-3 kHz váltóáramot, majd ebből az egyenáramból készítenek a hálózati frekvenciának megfelelő 50 Hz váltóáramot.   

3. Szabályozó rendszer

♠A mikro gázturbina képes sziget üzemben és hálózati üzemben is működni. PC-re ültetett felhasználói szoftveren keresztül soros vonalon kommunikál a turbina szabályozó egységével. 110 üzemi paramétert képes regisztrálni és feldolgozni, valamint ezeket file-ba menteni. 8 paraméter folyamatos változását tudja megjeleníteni a képernyőn. A vezérlő program képes előre megadott terhelési ciklusok lefuttatására, a beállított időtartományoknak megfelelően. Energetikai rendszerbe történő integrációját megkönnyíti, hogy telefon és internetes vonalon keresztül képes kommunikálni a teherelosztóval így távvezérlés útján is indítható illetve be lehet avatkozni a turbina működésébe. 

Az elektrolizáló cella 

Az elektronizáló cella egy elektrolit oldatból vagy olvadékból és két elektródból (anód és katód) áll, melyekre a megfelelő galvánelem elektromotoros erejénél nagyobb feszültségű egyenáramot kapcsolnak.

Ha az elektrolit oldatba vagy olvadékba két elektródot helyezünk, majd egyenáramot kötünk rá, az ionok az elektromos erőtér hatására az elektródok felé áramlanak:

          - a pozitív ionok vagy kationok az elektronfelesleggel rendelkező,                              negatív töltésű katód felé vándorolnak, és                                                ott redukálódnak (egy vagy több elektront vesznek fel).

- a negatív ionok vagy anionok az elektronhiánnyal rendelkező, pozitív töltésű anód felé vándorolnak, és ott oxidálódnak (egy vagy több elektront adnak le).

A fémionok például fématomok formájában leválnak a katódon, a többi ionfajta másodlagos kémiai reakcióba léphet az elektrolit vagy az elektród anyagával.

Ha szabad atomok keletkeznek (H, Cl stb.) azok vagy molekulákká egyesülnek, vagy reakcióba lépnek az elektródtérben levő anyagfajtákkal.

A fémek és a hidrogén mindig a katódon, az oxigén vagy a savmaradék az anódon válik ki.

Például HCl oldatban, grafit elektródok segítségével, végbemenő elektrolízis során a következő folyamatok játszódnak le:

- a katódon: K(-): 2 H+ + 2e− → H2 (redukció)

- az anódon: A(+): 2 Cl− → Cl2 + 2e− (oxidáció)

 

Törvényei

A víz elektrolízise során a katódon mindig hidrogén, az anódon pedig oxigén keletkezik, 2:1 arányban.

 

 

Az elektrolízissel Farady kísérletezett. Az egyik kísérletében sorba kötött három elektrolitet, mindegyik különböző koncentrációjú, s hőmérsékletű volt. A kísérlet végén azt figyelte meg, hogy az elektródokon lerakódott anyagmennyiség mindegyiknél ugyanannyi volt. Ebből azt a következtetést vonta le, hogy az elektrolízis sebessége nem függ az elektrolit koncentrációjától vagy hőmérsékletétől. Ez az elektrolízis első törvénye. Egy másik kísérletében azt vizsgálta, mi történik akkor, ha különböző áramerősségekre, s mindig t ideig végzi az elektrolízist. Empirikus vizsgálataiból arra következtetett, hogy a lerakódott anyagmennyiség, m ~ I vel. Utána állandó áramerősségen, s különböző ideig végezte a kísérleteket, s arra következtetett, hogy m ~ t. Matematikailag úgy foglalhatjuk össze ezt a két következtetést, ha azt írjuk, hogy m = K I t, ahol K az anyagra jellemző elektrokémiai egyenérték. 

 

 A vízbontó általános felépítése

Bob elektronizálója a ma létező legeffektívebb készülék. 100 cellát (101 lemezt) használ, amire egy gondosan előállított pulzáló impulzuscsomagot juttat. Az elektronizálót használhatjuk egyenáramú és pulzáló áramú vízbontásra is.

Az egyenáramú (DC) elektrolízis beindulásához cellánként 2 V-ra van szükség. Bob azonban úgy találta, hogy a nagy hatékonyságú pulzáló hullámformák esetén 316L anyagú saválló lemezekből készült cellákra elég 1,5 V-ot kapcsolnia. Ez azt jelenti, hogy 1,5 V * 100 = 150 V szükséges az elektronizáló működtetéséhez.

Ezt a magasabb feszültséget Bob úgy kapja meg, hogy egy 110 V-os invertert használ, melynek bemenete egy 12 V-os autó akkumulátor. A kimeneti 110 VAC-t dióda híddal pulzáló árammá alakítja, majd kondenzátorokkal kisimítja. Így kap 150 V egyenáramot.

Egyenáramú elektrolízis

Ha ezt a berendezést DC elektrolízisre használjuk, akkor a felépítés nagyon egyszerű.

1. ábra. DC elektrolízis

Annak ellenére, hogy az átlagfeszültség 110 V az inverter kimenetén, az amplitúdók ezt még 41 %-kal meghaladják, így kapjuk a 150 V-ot.

Oldal: Ide írhatod a weboldalad új lapjának a címét
isulinet - © 2008 - 2024 - isulinet.hupont.hu

Az ingyenes honlapkészítés azt jelenti, hogy Ön készíti el a honlapját! Ingyen adjunk: Ingyen Honlap!

ÁSZF | Adatvédelmi Nyilatkozat