Gevolg volumestroom, na waterinjectie in compressor

scully

Wat gebeurt er eigenlijk met de volumestroom als je water gaat injecteren in een compressor?

Doordat het water verdampt, gaat je temperatuur naar beneden, en je massastroom omhoog, maar wat gebeurt er eigenlijk met de volumestroom?

Fred F.

In dat eerdere topic van je heb ik al aangetoond dat je maar 0,3 kg/s water kunt verdampen in 122,6 kg/s lucht aan de compressor inlaat bij 20 oC/1 bar/60 % RV waarbij er een temperatuur ontstaat van ~ 16 oC

Dat is een temperatuursdaling van 1,4 % in Kelvin gerekend, dus een volumeverkleining van ook 1,4 % , exclusief het volumeeffect van het verdampte water.

0,3 kg/s waterdamp in 122,6 kg/s lucht geeft een volumevergroting van ~ 0,4 %

Totale volumeverkleining is dus in dit geval ongeveer 1 %

Als je echter 2 kg/s water injecteert zal er 1,7 kg/s als waterdruppels de compressor ingaan (aangenomen dat de compressor dat verdraagt m.b.t. erosie en vibratie) en bij hogere temperatuur (en druk) verdampen. Of dat ook op ieder punt in de compressor een volumeverkleining oplevert weet ik niet maar ik verwacht wel dat het totaaleffect aan de compressoruitlaat een volumeverkleining zal zijn. Simpelweg omdat 2 kg/s waterdamp op 122,6 kg/s lucht niet meer dan 2,6 vol% is terwijl het temperatuureffect over de gehele compressor van een gasturbine beslist meer dan 2,6 %, oftewel 8 Kelvin, zal zijn.

Ik blijf overigens dat injecteren van te veel water aan de inlaat van een (gasturbine)compressor een hachelijke zaak vinden.

scully

Het systeem wat op deze manier water injecteerd heet Swirlflash, het kan een overmaat aan water inspuiten, omdat het water heel fijn wordt ingespoten. Het wordt onder een druk van zo'n 100 bar bij 180 graden Celcius ingespoten. Doordat het water ver boven het kookpunt zit van de inlaatdruk, spatten de waterdeeltjes uit elkaar van 25 micrometer naar 2,5 micrometer. Het water verdampt in enkele milliseconden. In onderstaande link staat wel meer infromatie.

http://www.tophat-turbine.nl/index2n.html

Fred F.

...Het water verdampt in enkele milliseconden...

Alleen het beetje water dat KAN verdampen zal dat snel doen.

Als je 2 kg/s water injecteert in lucht van 20 oC/1 bar/60 % RV dan kan er slecht 0,3 kg/s verdampen (want daarna is de lucht verzadigd en stopt de verdamping) en zal er 1,7 kg/s NIET verdampen maar als WATER de compressor in gaan. De hoge inspuitdruk doet daar helemaal niets aan af.

Ik hoop dat het nu eindelijk duidelijk is.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Gevolg volumestroom, na waterinjectie in compressor

Gevolg volumestroom, na waterinjectie in compressor

Re: Gevolg volumestroom, na waterinjectie in compressor

Re: Gevolg volumestroom, na waterinjectie in compressor

Re: Gevolg volumestroom, na waterinjectie in compressor