Холлдың МГД - генераторы

Презентация қосу

МГД- ҚОНДЫРҒЫЛАР ЖӘНЕ
ЦИКЛДАРЫ

Орындаған:Сарсенбаева Руфина
Группа:НГД-14/1
МГД - қондырғыларындағы
жұмысшы дене ретінде,
бейтарап молекулалар мен
атомдардың, электрондардың,
иондардың квазибейтарап
жиынтығынан тұратын,
электрөткізгіш газ-плазма болуы
мүмкін. Газ ионизациялану кезінде
плазмаға айналады. Егер
ионизация жоғары температура
есебінде болса, оны термиялық
деп атайды. Термиялық
ионизация кез-келген химиялық
реакцияға ұқсас әрекет ететін
массалар заңына бағынады.
Ашық циклды қондырғыларда МГД - генератор жеткілікті жоғары
электрлік өткізгіш кезінде ғана тиімді жұмыс істей алады. Сонымен
қатар МГД - генератордан шығар ауыздағы температура 2300К-нан
төмен болмауы керек.
Мұндай температуралы газдар жоғары энергетикалық бағалы болады және
олар қолданылулары қажет. МГД-генератор сызбанұсқалары әртүрлі
болуы мүмкін 1– суретте тегіс электродты МГД-генератор көрсетілген.
Нақты плазмалық МГД-генераторлар үшін мұндай сыбанұсқа көп
жағдайларда, магнит жазықтығында орналасқан өткізгіште токпен
бірге пайда болатын Холл эффектісінің болуынан, қолайсыз болып
табылады.

а – секциялық МГД – генератор; в –Холлдың МГД-
генераторы;
б – диагональды қосылыс
1–сурет. МГД – генераторды қосу сызбанұсқалары.
МГД-генератор жағдайында бұл
электрлік өрістің векторы
канал өрісіне параллель
орналасқан. Нәтижесінде
каналдың барлық ұзындығында
Холл эффектісі пайда болады.
Каналдың үлкен ұзындығына
байланысты Холл ЭҚК - і
бірнеше, кейде ондық
киловольтты құрауы мүмкін.

Холл эффектісінің болуы, элементарлық қарастыру кезінде жорамалданғандай,
МГД-генераторындағы ток тек қана y өсіне бағытталып ақпайды, сонымен қатар х
өсі бойымен де ағады. Нәтижесіндегі ток бағыты Холлдың β параметріне тәуелді
МГД-генраторды қосу сызбанұсқаларының бөгеуін қолданған тиімді, олар 36 – суретте
көрсетілген. β аз болғанда фарадейлік МГД-генераторды қолданған дұрыс (36,а -
сурет), онда э генератордың әрбір электрод жұбы жеке жүктемеге Н жалғанған. β-ң
орташа мәнінде электродтары диоганальды (көлденең) жалғанған және жүктеменің
саны Н көп емес сызбанұсқаны пайдаланады (36,б – сурет). Электродтардың мұндай
көлденең қосылуының мәні канал өсіне бірқатар бұрыш жасап бағытталған электрлік
өрістің кернеу векторын нәтижелендіретін холлдық және фарадейлік ЭҚК - ң болуы
арқасында. Осы векторға перпендикуляр бағыт эквипотенциалды болып шығады.
Осылайша а1 және б3, а2 және б4 және т.с.с. электрродтары экввипотенциалда
жатады және қысқа болып тұйықталуы мүмкін.
МГД-генератордың айтарлықтай сипаттамасы генератор кірісіндегі
плазма жылдамдығы және оның ұзындығы бойынша өзгеруі болады.
Плазма жылдамдығының артуы соплодағы қысым қатынасының
артуы арқасында жүзеге асуы мүмкін. МГД - генераторындағы
статикалық қысымы әдетте атмосфералық қысымға шамалас
алынады. Осы қысымды таңдау кезінде келесідей аргументтер
қажет:
а) диффузордан кейінгі қысым, МГД - қондырғысының барлық
газодинамикалық элементтері арқылы жану өнімдерін жылжытуға
шамасы келетіндей болу керек. Ары кеткенде түтін құбырының
алдындағы түтін сорғышқа дейін болсын жылжытуға шамасы
жету керек;
б) МГД-генератторда статикалық қысымның кемуі плазманың электр
өткізгіштігін арттыруға мүмкіндік береді;
в) статикалық қысымның төмендеуі Холл параметірін арттырады
Тұйық циклды МГД -қондырғыларда жұмыс денесі ретінде инертті
газдардың плазмасы (аргон немесе гелий) немесе сұйық металдар
алынады.
Ядролық реакторы бар тұйық циклды плазмалық МГД - қондырғыларда
газдың бастапқы қызуы айтарлықтай жоғары болмайды. Газдардың
температурасы 1500 К - нен немесе 1700 – 1900 К - нен аспайды. Мұндай
температуралар тіпті ионизацияланып жатқан қоспаны термиялық
иондалуын қамтамасыз ету үшін жоғарылығы жеткілікті емес. Бірақ
инертті газдардың плазмасында тепе - теңдіксіз ионизацияны
қамтамасыз етуге болады, бұл кезде иондар мен бейтарап атомдардан
тұратын негізгі газ салыстырмалы төмен температураға ие болады, ал
электрондарда айтарлықтай жоғары температураға ие болады.
Электронды температураны жоғарылатудың және тепе-теңдіксіз
ионизациялауды алудың айтарлықтай экономикалық және тиімді
тәсілдерінің бірі индукцияланған электрлік өрісті пайдалану есебінде
электронды газды қоздыру болып табылады. Плазма арқылы токтың
ағуы кезінде басында электрондар үдейді және айтарлықтай жоғары
температураға ие болады, ал осыдан кейін олар молекулалармен
соғылу кезінде джоульдық жылу түрінде энергиясын береді.
Массаларындағы үлкен айырмашылыққа байланысты, атоммен
немесе молекуламен әрбір серпімді соғысы кезінде, электрон
энергиясының тек кіші мөлшерін жоғалтады. Осы уақыт ішінде
электрондарға біршама үлкен энергия жіберіледі, соның арқасында
толық энергиясы өседі, демек, температура жоғарылайды. Электрон -
электронды соғылыс кезінде мүмкін энергия шығыны бірінші
соқтығыста - ақ шығындалады, сондықтан электрондар өз - ара тез
тепе - теңдікке жетеді, нәтижесінде оларға белгілі температураны
беруге болады.
Тепе-теңдіксіз плазма үшін электрлік өткізгіштікті, бірінші
жақындатылуда, тепе-теңдік үшін қолданылатын теңдеу арқылы да
анықтауға болады, бірақ бұл теңдікке электрондар конструкциясын,
электронды температураға арналған Сах формуласынан анықтай
отырып қою қажет.
Көптеген жағдайларда тепе - теңдіксіз өткізгіштік, осыдан МГД
-генератордың энергетикалық көрсеткіштері де, есептеулерден
күткендей жоғары болмайды. Бұған себеп плазмадағы біртексіздігінің
әртүрлілігі болып табылады, ал бұлар тұрақсыздыққа және электр
өткізгіштің тиімділігінің төмендеуіне әкеледі.
Сұйық металды МГД - қондырғылар әлі тәжірибе зерттеулерінен шыға
қоймады. Мұнда сұйық металды үдету қиынға түседі. Бұл мақсатқа
жету үшін ұсынылған үдету құрылғылар – сепарациялық, және
инжекторлық, олардың жақсы жағдайда ПӘК-і 10% жуық болады .
МГД-генератордың кемшіліктері мен артықшылықтары

ЖЭС - мен салыстырғанда МГД - генератордың негізгі артықшылығы,
қазіргі кезде ПӘК - ін 10-20% өсіре отырып, өндірістік масштабта
электр энергиясын өндіре алады.
МГД - генераторында, жоғарыда көрсетілгендей, магнит өрісіне көлденең
бағытталған ион газының (плазма) ағынымен электрлік ток өндіріледі.
Магнит өрісіндегі теріс және оң зарядтар әртүрлі бағытқа жылжиды
және әр қайсысы өз электронына бағытталады. Электродтар арасында
потенциалдар айырымы пайда болады және сырқы тізбек
тұйықталғанда электр тогы пайда болады. Иондарды алу үшін отын
3000 К арнайы камерада жағылады, онда ион тудыруын жеңілдету үшін
оған калий және цезий тұздары қосылады. Энергияның үлкен үлесі
жылуға айналғандықтан, онда МГД - генераторы жағдайы үшін
химиялық энергияның электр энергиясына айналуы жайында айтуға
келмейді. МГД -генераторында жұмыс істеген газ темпераьурасы 2000 К,
Оны әдеттегі сызбанұсқа бойынша қолдана отырып, МГД - генератор
қанша электр энергиясын өндірсе, турбина да сонша өндіреді. Сондықтан
барлық қондырғының салыстырмалы жоғары ПӘК - і (50-60%) екі
сатылы процестің көмегімен жүзеге асады.
Назарларыңызға рахмет!!!

Ұқсас жұмыстар

МГД- қондырғылар және циклдары

Электрондық генераторлар

Дезинфекция және дезинсекцияға арналған аппараттар

Жоғары температурадағы асқын өткізгіштер

АСҚЫН ӨТКІЗГІШТЕР

ҚҰРАСТЫРМА ЭЛЕКТР ЖАБДЫҚТЫ ЖҮЙЕСІ ҮШІН БАСҚАРУ ЖҮЙЕСІН ЖАСАУ

Шұжық өңдеудің технологиялық жабдықтары

ГАРМОНИКАЛЫҚ ТЕРБЕЛІСТЕР

Бу турбиналық конденсациялық электр станция (КЭС)

Жүректің электрлік белсенділігі

Пәндер