Prototype this по-русски - выпуск 225. Перемешанное слаще.


А сядешь за стол, никак нельзя сразу приниматься за еду: надо подождать, пока вдова не нагнет голову и не побормочет немножко над едой, а еда была, в общем, не плохая; одно только плохо — что каждая вещь сварена сама по себе. То ли дело куча всяких огрызков и объедков! Бывало, перемешаешь их хорошенько, они пропитаются соком и проскакивают не в пример легче.
Вот такую вот фразу произнес Гекльберри Финн в известной книге. Однако не только Гек так думает. Вот что насоветовал мне Ютуб для просмотра:
И вот значит, посмотрел я на это, посмотрел, а потом так себе думаю... Есть, есть одна область, в которой если перемешать - то реально будет не в пример лучше, чем если не перемешивать. И это - турбины электростанций.
Есть паровые турбины. Они получают пар от реактора, или котла, и этот пар имеет температуру примерно так до 500-600 градусов. Турбины эти имеют значительный ресурс, или даже огромный ресурс. На АЭС при температуре пара в 300 градусов (примерно) они работают десятилетиями. На ТЭЦ тоже, в общем - десятилетиями. Что делает такую генерацию относительно дешевой.
А есть газовые турбины. Они устроены по принципу турбореактивного двигателя. В них на лопатки турбины подается газы прямо из камеры сгорания, и температура там более тысячи градусов. Отчего ресурс газовых турбин гораздо меньше, материалы для них требуются куда как более дорогие, и при всех своих преимуществах (разгон из останова до полной мощности за 10-15 минут, проще оборудование машзала) это дело получается недешевым.
Хотелось бы иметь что-то промежуточное, не так ли, то есть - ресурс и стоимость, как у паровой турбины, а параметры работы, как у газовой...

А что, если в турбине подать в струю газов после форсунок воду?
Вода отберет тепло от газов, сама при этом превратившись в пар. Температура парогазовой смеси упадет, а за счет фазового перехода ее объем... Ну, тут надо считать, конечно... НО.
Из-за снижения температуры газов, поступающих на лопатки турбины, снизятся термические нагрузки. Соответственно, увеличится ресурс. Для турбины можно будет использовать менее дорогие сплавы - снизится стоимость оборудования. При правильном расположении водяных форсунок они образуют тепловую завесу, предохраняя стенки и лопатки турбины от перегрева. Фактически, мы получим систему, полностью аналогичную паровому котлу обычной ТЭЦ, за двумя исключениями:
1. В ТЭЦ часть тепла все же улетает в трубу. А в комбинированной турбине все тепло сгорания идет в производство пара.
2. Время старта такой установки будет меньше, чем у ТЭЦ, поскольку отсутствует период предварительного разогрева котла.
Думаю, кто там занимается турбинами (Ростех?) - имеет смысл попробовать. Понятно что выглядит сложнее обычной системы, однако возможные выгоды выглядят соблазнительно...
УПД. А специально для ленивых инженеров из Ростеха есть вариант "лайт". Который можно опробовать на уже имеющемся оборудовании.
Известно, что во влажном воздухе тяга турбореактивных двигателей возрастает. Были даже варианты форсирования ТРД путем подачи воды в двигатель. Если в существующих газотурбинных установках предусмотреть расположение форсунок подачи воды ПЕРЕД КОМПРЕССОРОМ ТУРБИНЫ - то есть, даже в конструкцию турбины лезть не потребуется - то это должно привести к повышению энергетики турбины, ну или к улучшению ее экономичности, тут от режима работы зависит...
Вариант "лайт", думаю - зайдет точно.
.