Turbinele, atât versiunile cu abur, cât și pe gaz (cu ardere internă), creează cantități mari de putere de arbore într-un pachet fizic mic, în special în comparație cu motoarele cu piston. Turbinele cu abur sunt de departe cea mai obișnuită modalitate de a conduce generatoare de energie electrică la companiile de servicii publice datorită fiabilității și eficienței ridicate, în special în comparație cu metodele de ardere internă de producere a energiei electrice. Calcularea eficienței turbinei este posibilă prin cunoașterea câtă putere produce turbina și câtă energie are nevoie pentru a o produce.
Pasul 1
Definiți calculul turbinei cu abur. În acest exemplu, un generator de 1,2 megavati-oră într-o fabrică de zahăr este condus de o turbină cu abur care primește 52.462 de lire pe oră de abur supraîncălzit la o presiune absolută (psia) de 450 de kilograme pe inch cu o temperatură de 556,28 grade Fahrenheit. Aburul iese din turbină saturată la 30 psia (aproximativ 15 psi / ecartament) și folosită în altă parte a instalației. Dacă generatorul electric are o eficiență de conversie de 82 la sută, puteți calcula eficiența turbinei.
Pasul 2
Calculați puterea reală folosită de generator pentru a produce 1,2 megavati-ore de energie electrică: 1,2 megavati-ore împărțit la 0,82 (82 la sută) de eficiență a generatorului = 1,4634 megawatt-ore de putere.
Pasul 3
Convertiți puterea în arbore a turbinei: 1.4634 megawatt-ore / (0.746-kilowatt-ore / cai putere X 1.000 kilowatt-ore / megawatt-ore) = 1.962 cai putere.
Pasul 4
Convertiți 1.962 cai putere produsă de turbină în BTU / oră. Înmulțirea 1.962,45 cu 2.545 BTU / oră are ca rezultat un total de 4.993.323 BTU / oră consumat de turbină.
Pasul 5
Caută valorile de entalpie ale aburului care intră și iese. Aburul supraîncălzit are o entalpie de 1275,42 BTU / lire. Aburul care iese are o entalpie de 1164,1 BTU / lire. Valoarea netă a puterii furnizate turbinei de către abur este de 111.32 BTU / kilogram de abur.
Pasul 6
Calculați kilogramele teoretice de abur supraîncălzit în condițiile de mai sus pentru a furniza 4.993.323 BTU / oră, împărțind la 111,32 BTU / lire de entalpie de abur net consumată în turbină. Rezultă până la 4.993.323 / 111.32 = 44.855.58 lire / oră abur.
Pasul 7
Calculați eficiența turbinei cu abur împărțind kilogramele teoretice pe oră de abur la aburul consumat efectiv. Aceasta este 44.855.58 lire (teoretic) / 52.462 lire = 0.855 sau 85.5 la sută eficiență de funcționare.
