Mlin v elektrarno

[urek]

Naletel sem na primer določitve moči gredi mlinskega kolesa:
P=D*n*z*eta, kjer je:
- D delo enega elementa (lopatice, korca, korita)
- z je število (lopatic, korcev, korit) na kolesu
- n je frekvenca vrtenja
- eta je izkoristek
mlinsko kolo ima 40 korit, glede na kot vlivanja in izlitja-voda zaliva 16 korit
Zakaj je bilo v izračunu za n vzetih vseh 40 in ne teh 16? Sem mogoče kaj spregledal?

[Žerjavar]

Vzame se delo lopatic v enem vrtljaju. Takrat pridejo na vrsto vse lopatice. Je malce nerodno zapisano, bi bilo bolje: P = D1 * z * n * eta.
kako pa boš določil količino vode v eni lopatici, da bi določil delo ene lopatice.

[urek]

Ja, samo vedno je zalitih le nekaj korit, ne pa vsa, zakaj se vzame vsa korita? Na lopatico pa silo iz pretoka vode. Iščem najboljšo kombinacijo med silami teže vode in sile pretoka.

[Žerjavar]

Razpoložljiva moč vode je odvisna od pretoka (m3/h) in višinske razlike. Koliko te moči boš lahko izkoristil pa je odvisno od izvedbe kolesa. S tvojim načinom računa se iz izkoristka že izloči izvedba kolesa. Nastane pa vprašanje polnitve posameznega korca.

V enačbi: P = D1 * z * n * eta
vstavi: D1 = m1 * H .
m1 = masa vode v enem korcu.
H = višina spusta vode s kolesom (vertikalna pot vožnje vode na kolesu.
In boš dobil: pretok = m1 * z * n ter iz tega P = pretok * H * izkoristek.
Tu ni važno, koliko korcev je naenkrat polnih z vodo, ampak koliko korcev je na obodu kolesa, ki v enem obratu prenesejo vodo iz višjega na nižji nivo.

[urek]

Ok, hvala. Prilagam skico (vzdolžni in prečni prerez) kaj imam na voljo. Kakšne so možnosti, če sploh so kakšne?.
Kolo premera cca 380cm, širina kanala 140cm. V gorbi oceni, kakšno kolo bi bilo najboljše v tem priemeru?
Pretok bom še ozmeril, samo da raziščem metode.

[Žerjavar]

mlinsko kolo ima 40 korit,

Ta korita so me malo zmotila, da sem mislil na običajno mlinsko kolo, pri katerem curek vode polni korce na kolesu, ob prihodu v spodnji položaj se korci praznijo.

Tako kot si narisal, pa je pri tebi smotrno vodno kolo za na reko (kot mlin na Muri). Za določitev razpoložljive moči določi pretok in hitrost vode kaka 2 m pred zapornico. Kolo pa je z ravnimi lopaticami toliko na gosto, da bodo v vodi vsaj 4 lopatice.
Glede na globino vode 60 cm bo zunanji premer 380 cm kar primeren.

[urek]

Tisto sem omenjal kot eden izmed primerov, ker se še poučujem na tem področju, slika pa predstavlja drugi primer, kaj bi pa bilo dobro v tem primeru narediti.
Minimalni pretok reke za mesec nazaj je 4m3/s, max pa 14m3/s. Vem da ne morem odvzeti 4m3, če pa npr. 0,35m3, pa bi brez problema šlo.
Zanima me kakšne so možnosti oz. ali dejansko v Slo. obstaja mlin, ki ima podobno zasnovo in dejansko deluje oz. prideluje elektriko. Ali je možnost, da niso ravne lopatice?
Naletel sem na primer kjer je kolo nekaj med mlinskim kolesom in turbino, se pravi tako na gosto ima polkrožna korita, jih je veliko v vodi, višina vode je cca 10cm, izkorišča pa se moč toka vode, ker ni višine. Ampak to samo v teoriji, bi pa rad videl dejanski primer ali to "drži vodo" ali ne.

[Žerjavar]

Vem da ne morem odvzeti 4m3, če pa npr. 0,35m3, pa bi brez problema šlo.

To razumem, da bi iz vodotoka nekaj vode speljal po kanalu do turbine (vodnega kolesa) ter nato spustil nazaj v vodotok.
-Kakšna bi bila skupna dolžina kanala?
- Kakšna bi bila višinska razlika vode, ko je zapornica pred turbino zaprta?

Za vodno kolo po gornji skici ni važna oblika lopatic, važna je šim manjša špranja med lopaticami ter dnom in stenama kanala, da teče čim več vode ob kolesu z enako hitrostjo kot lopatice.

[vili]

je pa moč, ki jo lahko pričakuješ zmanjšana za izkoristek (turbine od .75...95) mlinsko kolo cca do 0.6, ampak to je že špica:

P=qv*ρ*g*H, to je osnovna enačba, ena od osnovnih

P moč (W)
qv volumski tok (voda) (m3/s)
ρ gostota medija (voda) (kg/m3)
H višinska razlika (m )
g 10 m/(s2)

to je moč zaradi potenciala (H) in predvidenega toka, ja se ti bo pa ves potencial pretvoril v hitrost in seveda volumski tok (kinetika) in ta ti bo gnal kolo, tlakov in ne vem česa v odprtem kanalu ne bo več, bo samo še hitrost in tok, tako malo po domače

[urek]

A imam še kakšno drugo možnost, da uporabim drugačno kolo, glede na dano situacijo? Ker tako kolo (undershot) ima le cca 20% izkoriščenost. A se bi dalo to kolo kako izboljšati?

[vili]

malo poglej "vijačne turbine", padci zelo, zelo majhni pa relativno veliko vode, (pretoki na namakalnih poljih, samo primer...), morda kašen banki...(skozitočna - "krosflov", tja do 0.7), ali želiš prav mlinsko kolo, ja lepo pa je, stara romantika, ja to pa ...

sicer ne vem kolikšno imaš geod. višino, recimo 1m, pri toku 0.35, bi dala voda cca 3.5 kW, seveda pri izkoristku 1, tako boš boš dobil ven 1 kW ali pa nekaj manj..., pa tudi to ni malo

[Žerjavar]

Ker tako kolo (undershot) ima le cca 20% izkoriščenost. A se bi dalo to kolo kako izboljšati? -

Tako kolo ima 20 do 35 % izkoristka, če je to kolo v vodotoku (mlin na Muri). Če je to kolo umeščeno v kanal in so špranje med lopaticami ter stenami kanala minimalne, je izkoristek znatno večji.

Alternativa bi bila kaplanova turbina (velik pretok, majhen padec), ki pa jo boš težko izdelal v domači delavnici. Če predvidevaš le 10 % odvzema kapacitete vodotoka, povečaj odvzem na 20 % in naredi enostavno mlinsko kolo - končno boš dobil isto moč.

[vili]

kaplanka, ja, samo bi pa bilo to filigransko delo, morda propelerska, je sicer kaplan brez regulacije, daj hidrologijo: tok, višino, da vidimo katera in kolikšna mašina bo za tvojo vodo primerna, ja kot pravi žerjavar nebo pa to šlo v garaži, vsaj gonilnik ne, pa lopate in regulacija vodilnika, ja imajo pa kaplanke in propelerke cenooooo
primer: kaplanka cca 50+MW???, samo ta ima 5m premera, osnovni lejaut, brez podrobnosti:

asm0029_3.jpg (40.25 KiB) Videno 1076 krat

[urek]

- zasnova (glej prejšnjo objavo, je vzdolžni in prečni prerez)
- tok 0,35m3/s
- višinska razlika med gladino vode pred zapornico in dnom kanala za kolesom je 130cm

[vili]

kaplanka - propelerka bi ti dala cca 4 kW, premer gonilnika 325 mm in pri 750 min-1