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≡ 動力を発生させ、発電をし、それらを蓄える ≡

1 :超温核融合・太陽原子炎神・ヘリオス:2016/02/05(金) 19:15:21.23 ID:qqNIVoUTh
ここは、

【 原動機全般 】と、【 エネルギー関係全般 】について、語るスレッドです。

・ スレッドの活用趣旨は、【 >>2 】に有ります。

・ 関連スレは、【 >>3- 】以降で紹介の予定です。

28 :171:2016/10/16(日) 21:20:57.21
現代の発電用蒸気タービンは復水器を利用して高効率化しているんですね。
タービンの蒸気を冷却して水に戻すことで体積がいっきに縮小し、
復水器内部は真空に近づくので、その負圧で蒸気を吸い込んで
タービン出力を高めるという仕組みらしいですね。

多くの熱機関は高圧化、高圧縮比化で出力と熱効率を高めるようですが、
復水式蒸気タービンの負圧で出力を高めるという発想はかなり面白いですね。

29 :dokkanoossann:2016/11/15(火) 04:32:56.37 ID:2J1ekhrp5
>>28 > 復水器内部は真空に近づく

まぁその通りなのでしょうね。但し真空に成ったとしても1気圧の差ですから、
大した利得は無いのでは?とも思いますが、これは単なる素人の意見です。w

30 :dokkanoossann:2016/11/15(火) 13:02:26.27 ID:2J1ekhrp5
>>25 > 電機や機械を使わない自動野菜栽培システム

なんで直ぐに消すのかなぁ。。↑

● bing 電機や機械を使わない自動野菜栽培
http://www.bing.com/search?q=%E9%9B%BB%E6%A9%9F%E3%82%84%E6%A9%9F%E6%A2%B0%E3%82%92%E4%BD%BF%E3%82%8F%E3%81%AA%E3%81%84%E8%87%AA%E5%8B%95%E9%87%8E%E8%8F%9C%E6%A0%BD%E5%9F%B9


昼夜の温度差を利用した発電には、
【 砂漠昼夜温度差利用バイナリータービン発電 】も考えられています。

>>15 > 原子力も不要とする、【 再生可能エネルギー 】
の中に書いておきました。

31 :dokkanoossann:2016/11/19(土) 06:44:45.39 ID:uyyaASpIQ
>>28-29 > 真空に成ったとしても1気圧の差


● ターボ機械を知ろう!・・・蒸気タービン
http://turbo-so.jp/turbo-kids5.html
> --------------------------------
>   名称     圧力(MPa) 温度(℃)
> --------------------------------
> 蒸気機関車   1.6     350
> 戦艦大和     2.5     325
> 火力発電    25.0     600
> 原子力発電   6.8     284
> LNG船      6.2     515
> 水の臨界点   22.0     374
> --------------------------------
> 1気圧=0.1013MPa *1PS(馬力)=0.735kW


仮に蒸気圧が20気圧として、それらを復水式にすれば21気圧の差となって、
もし【 5%程度効率が向上する 】とすれば、発電所など大型原動機の場合は、
かなり有効な方式と成りそうです。

32 :名無しさん@3周年:2016/12/04(日) 19:51:20.68 ID:O/LARYPAD
なぜ仮の値として20気圧を採用したのかはわかりませんが,
発電所等の大型原動機で復水式を採用しているのは,ボイラのスケール対策,
もしくは放射性物質の封じ込めが主目的ではないでしょうか。

33 :名無しさん@3周年:2016/12/08(木) 19:00:26.26 ID:MihU6RD5M
ossannダンマリでワロタw

34 :dokkanoossann:2016/12/11(日) 15:47:56.39 ID:1wbzDO3Gk
> ossannダンマリ

結局【 知恵袋の方に忙しかった 】のか、>>28 の質問から >>29- の解答まで、
結果的に、【 1ヶ月も期間の開いた解答 】になってしまっている。

正直書きたいことは【 山のように有る 】のだが、体は一つで時間が取れない。
【 貧乏暇なし 】とはよく言ったものだが、今後は多少反省することにした。(笑)

しかし思い起こせば、旧2ちゃんねるの時代に【 半年程度のアク禁 】はざらで、
そんなことを考えれば良い環境に成ったものだよね。

【 スレ違い 】

● 次期大統領、ドナルドトランプ氏の【 驚愕革命 】
http://note.chiebukuro.yahoo.co.jp/detail/n398653

35 :dokkanoossann:2016/12/11(日) 16:31:22.18 ID:1wbzDO3Gk
>>34 > 【 スレ違い 】

● My知恵袋 知恵ノート一覧 最終更新日順
http://chiebukuro.yahoo.co.jp/my/myspace_note.php?writer=dokkanoossann&flg=1&sort=8
● My知恵袋 回答一覧     最終更新日順
http://chiebukuro.yahoo.co.jp/my/myspace_ansdetail.php?writer=dokkanoossann

36 :dokkanoossann:2017/01/18(水) 21:28:42.61 ID:41VrpkKAv
>>28
> 復水器を利用して高効率化しているんですね

> 復水式蒸気タービンの負圧で出力を高めるという発想


私も漠然と最初はそう思っていたのですが、どうも復水式には【 効率向上の意味は無い 】か、
或いは、【 仮に有ったとしても可也少ない 】と考えるように成って来ました。


● 太陽熱発電 - Wikipedia
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A4%AA%E9%99%BD%E7%86%B1%E7%99%BA%E9%9B%BB
-------------
タワー式太陽熱発電

光を反射する装置と、タワー上部に設置された集熱器、
タワー下部の蒸気タービン、発電機、復水器などで構成される。

各ヘリオスタットで反射された太陽光が、タワー上部の集熱器を加熱し、
そこで加熱された液体(水、オイル、溶融塩など)は、タワー下部に送られ、

水を蒸発させて蒸気タービンを回すことにより、発電が行われる。
-------------

↑上の例は極標準的な太陽熱発電で、【 外燃(外熱)閉鎖循環(復水)式蒸気タービン機関 】
とでも呼べば良いものなのですが。。

37 :dokkanoossann:2017/01/18(水) 22:00:10.55 ID:41VrpkKAv
>>36
> 私も漠然と最初はそう思っていた


● 2ch 水使わず太陽熱発電、三菱重が世界初の商用化へ
http://gimpo.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1279022445/

● Google 水使わず太陽熱発電
https://www.google.co.jp/search?q=%E6%B0%B4%E4%BD%BF%E3%82%8F%E3%81%9A%E5%A4%AA%E9%99%BD%E7%86%B1%E7%99%BA%E9%9B%BB


↑上の話題は、太陽熱利用の際に【 閉鎖循環式蒸気タービン機関 】を従来使っていたものを、
新たに【 閉鎖循環式ガスタービン機関 】に改良する話なのですが、その理由に【 復水装置など
が不要で単純化出来る 】と説明され、【 復水をしないデメリット 】に付いての言及は無いのです。

38 :dokkanoossann:2017/01/18(水) 22:40:17.44 ID:41VrpkKAv
>>37
> 水使わず太陽熱発電

> 【 復水をしないデメリット 】に付いての言及は無い


復水による【 効率向上は存在する 】が、水を使うシステムの複雑さを嫌い空気循環式にしたのか。
復水による【 効率向上は元々少ない 】と言う理由から、復水装置の不要な空気循環式にしたのか。

と言うことで調べていたら、

● 高温
空気タービンを利用した太陽熱発電システムの開発
https://www.mhi-global.com/company/technology/review/pdf/491/491002.pdf
-------------
近年プラントの効率向上を目的に集熱温度を更に高める方法として,
集光密度の高いAタワー型も作られるようになってきた(3).

両者とも蒸気タービン式(Rankine cycle)である.一方,蒸気タービン方式よりも
高温の条件でタービンが駆動できるため,更なる効率向上が期待できる
-------------

と書かれており、【 蒸気タービン式より空気タービン式の方が効率が良い 】と言うことらしいのです。
これは一体どのように考えたら良のでしょう。【 蒸気を使うメリットは何も無かった 】のでしょうか。。

39 :↑訂正:2017/01/18(水) 22:41:45.25 ID:41VrpkKAv
◎→ ● 高温空気タービンを利用した太陽熱発電システムの開発

40 :dokkanoossann:2017/01/18(水) 23:11:04.80 ID:41VrpkKAv
>>28
> 多くの熱機関は高圧化、高圧縮比化で出力と熱効率を高める

>>38
> 【 空気タービン式の方が効率が良い 】


と言うのが本当とすればその意味は恐らく、装置が【 高温化出来るので有れば空気で充分 】で、
温度が余り上げられない場合に、水やフロンなどの【 低温度沸点媒体 】を使ってタービンを回す
必要が出て来る、と言うだけのことでは無いのでしょうか。

● Google バイナリー発電
https://www.google.co.jp/search?q=%E3%83%90%E3%82%A4%E3%83%8A%E3%83%AA%E3%83%BC%E7%99%BA%E9%9B%BB

と言うことで、次は復水と言うか【 気相から液相に変化する媒体の効果 】が本当に有るのか無い
のかを、考えてみたいと思います。

41 :171:2017/01/22(日) 00:03:40.40
>>36-38
なるほど、ウィキペディアの記事丸写しではそういった点に気付けませんでした。

ただ、wikipediaの蒸気タービンの記事には「復水式は背圧式に比べて1.7倍ほどの出力が得られる」と書いてあるので、
同規模の復水式蒸気タービンと復水器を用いない背圧式タービンではかなり大きな効率差、出力差があるものだと思い込んでいました。

42 :dokkanoossann:2017/01/25(水) 06:51:48.48 ID:UVBsDCyDP
>>34-35

> 正直書きたいことは【 山のように有る 】のだが、体は一つで

● Yahooファイナンス dokkanoossann
http://textream.yahoo.co.jp/personal/history/comment?user=x7tiKVFwuyp.Bk1k0pXfUY_m

43 :dokkanoossann:2017/02/04(土) 20:36:48.30 ID:KkopPkuXp
>>41
> かなり大きな効率差、出力差があるものだと


● 蒸気タービン - Wikipedia
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E8%92%B8%E6%B0%97%E3%82%BF%E3%83%BC%E3%83%93%E3%83%B3
-------------
真空式は背圧式に比べて1.7倍ほどの出力が得られる。
真空に近い排気圧まで低圧段の蒸気を膨張させると

それだけ車室などの構造を大きくしなければならず、
しかも真空近くに保つ必要があるのでさらに強度が要求される。
-------------

確かに、【 1.7倍 】と明確に↑書かれておりますね。

しかし、【 70%も出力が向上する 】その論拠と成る計算式も見当たりませんし、もし復水式が
そんな出力向上に効果的な装置だったなら、万難を排してでもその復水式蒸気機関とやらを

【 蒸気機関車などにも採用した 】だろうと考えますが、復水式の蒸気関車は存在するものの、
【 給水困難な地帯走る 】ことが最大目的で、同様に出力向上の話は一切出て来ないのです。

44 :dokkanoossann:2017/02/04(土) 20:49:59.20 ID:KkopPkuXp
>>43

● 復水式蒸気機関車 - Wikipedia
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%BE%A9%E6%B0%B4%E5%BC%8F%E8%92%B8%E6%B0%97%E6%A9%9F%E9%96%A2%E8%BB%8A
-------------
熱力学

蒸気タービンや舶用蒸気機関でよく用いられる表面式復水器と異なり、
蒸気機関車に搭載されている復水器は通常は出力を増加させることはない。

実際のところかなり出力を減らしてしまうことすらある。
蒸気を真空になるまで膨張させればより多くの出力を得られるが、

それに伴う低密度(高い比容積)のために、実際に真空まで膨張させるためには
かなりかさばる低圧シリンダーまたはタービンが必要となることを意味している。

このためより実用的な容積比では復水器の圧力は大気圧に近く、
それより低くなることはあまりない。
-------------

同じ Wikipedia でも、蒸気タービンの解説と復水式蒸気機関車の解説とでは、かなり異なる見解
が示され、機関の大きさやピストンとタービンの違いなどを考慮するにしても、流石に【 1.7倍 】

もの出力向上は、【 何かの勘違い 】だと考えた方が良いのではないでしょうか。

45 :dokkanoossann:2017/02/04(土) 21:53:26.05 ID:KkopPkuXp
>>28 > 復水器内部は真空に近づく
>>29 > 真空に成ったとしても1気圧の差
>>32 > なぜ仮の値として20気圧


蒸気機関車に付いての知識は殆ど有りませんが、

>>31 > 蒸気機関車   1.6     350

↑上の値を参考にすれば、【 蒸気機関車の蒸気圧は16気圧 】前後で、この程度の蒸気圧力
なら復水式での効率向上も考えられなくもなく、最近の【 火力発電所の蒸気圧が250気圧 】

前後だとすれば、その絶対的な高圧からして、【 真空にすることのマイナス1気圧の利得 】は、
余りにも効果が薄いと言わざるを得ないのでしょう。

46 :dokkanoossann:2017/02/04(土) 23:00:03.32 ID:KkopPkuXp
>>32
> ボイラのスケール対策,もしくは放射性物質の封じ込め


何らかの機械を考え制作する場合に、【 どのような仕様にまとめ上げるか 】を設計者自身が
【 この方式で行こうと納得ができるまで 】、相当の時間を掛けて考えるものなのですが、

大抵の場合、単純な理由ではなく【 複数の効果を天秤に掛け試行錯誤の後に決める 】ことが、
多いわけです。


今回の【 復水器の有る無し 】で説明すれば、↓下のような理由が考えられそうです。
--------------------------
・ 蒸気原動機【 復水器無し 】 産業革命時代は蒸気機関で機械が動かされ、水補給も容易。

・ 蒸気機関車【 復水器無し 】 横長ボイラー排煙促進用エゼクターに、排蒸気が必要だった。
・ 蒸気自動車【 復水器無し 】 地上を走る乗物なので、給油のついでに水補給も簡単だから。

・ 蒸気汽船  【 復水器有り 】 海上を走る乗物で、塩水は有るが真水はなく再利用はしたい。
・ 蒸気飛行機【 復水器有り 】 空中を飛ぶ乗物で、水の補給は不可能で再利用は必須である。

・ 原子力発電【 復水器有り 】 循環させる熱水や蒸気は放射能を帯び、外部に排出できない。
・ 火力発電  【 復水器有り 】 大型タービンは精密機械で、綺麗な水を循環させる方が得策?。
--------------------------

47 :dokkanoossann:2017/02/09(木) 07:05:18.87 ID:0RIjvkzP3
>>43
> 1.7倍ほどの出力が得られる


↑上のは、【 1.07倍ほどの出力向上になる 】が正解ではないでしょうか。。


仮にですが、【 復水無しで14気圧 】の蒸気機関が【 復水有りで15気圧 】が使えたとします。
そうすれば、15気圧 ÷ 14気圧 = 【 約1.07倍 】と言うことになり、恐らく利得部分の値を
一桁間違えて書いてしまったのではないかと推測します。

そもそもピストン蒸気機関なら出力計算は単純で、【 復水無しと復水有りの比較 】なら単純に
蒸気の圧力が変わるだけとなり、仮に14気圧の蒸気機関を【 1,7倍の出力にしたい 】場合、
14気圧 × 1,7倍 = 【 約24気圧 】が必要となる計算になり、

【 復水装置の追加 】だけで、この圧力の発生はどう考えても出せない感じはします。

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