3D tištěný axiální impulsní mikro turboexpandér pro zařízení využívající odpadní teplo na nízké teplotní hladině pracující na základě absorpčního cyklu pro produkci práce

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21220%2F20%3A00344612" target="_blank" >RIV/68407700:21220/20:00344612 - isvavai.cz</a>

Nalezeny alternativní kódy

RIV/68407700:21720/20:00344612

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

3D tištěný axiální impulsní mikro turboexpandér pro zařízení využívající odpadní teplo na nízké teplotní hladině pracující na základě absorpčního cyklu pro produkci práce

Popis výsledku v původním jazyce

Funkční vzorek mikro turboexpandéru vyvinutý pro účely prototypové jednotky APC za pomoci aditivních technologií. Expandér pro takovouto aplikaci není dostupný. Mikro turboexpandér je axiální stroj impulsního typu, jehož rotor a stator jsou vyrobeny metodou SLS, a pracuje s relativně nízkými otáčkami s ucházející účinností expanze a je možné regulovat mechanický výkon stroje v závislosti na požadované aplikaci. Funkční vzorek axiálního impulsního mikro turboexpandéru byl navržen a vyroben za účelem modulární, levné a spolehlivé expanze páry v proof-of-concept APC. Metoda 3D tisku z plastu byla zvolena pak díky nízkým teplotám páry, nízkému nechanickému zatížení stroje, cenové dostupnosti a možnosti prototypovat výroby rychle a efektivně.

Název v anglickém jazyce

3D Printed Axial Impulse Micro-scale Turboexpander for Low-temperature Waste Heat Recovery Absorption Power Cycle System

Popis výsledku anglicky

Functional sample for the prototype of a proof-of-concept absorption power cycle unit using additive manufacturing. The expander for such specific applications is not available. The micro turboexpander itself is an axial impulse machine with its flow components, rotor and stator wheel made by selective laser sintering. The turboexpander works with rather low rotational speed with sufficient isentropic efficiency of the expansion process and it is possible to regulate the mechanical power output of the turbine depending of the desired application.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20303 - Thermodynamics

Projekt

Výsledek vznikl pri realizaci vícero projektů. Více informací v záložce Projekty.

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2020

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Interní identifikační kód produktu

8E18B012-FVZ/36/2020/012

Číselná identifikace

FVZ/36/2020/012

Technické parametry

Funkční vzorek jednotlivých vytištěných dílů mikro turboexpandérů: stator, rotor, statorová příruba, přední víko (distributor). Turbína má 3 hlavní části: vstupní a výstupní potrubí a turbína mezi potrubími. Turbína se skládá z generátoru, kleštiny, oběžného kola, rozváděcího kola, statorové příruby a krycího disku. Hlavní částí je statorová příruba, na které je umístěn generátor, na její výrobu je kladen vysoký důraz z hlediska přesnosti výroby. Oběžné a rozváděcí kolo je vyrobeno metodou 3D tisku SLS z nylonu. Celá turbína je navržena s ohledem na jednoduchost výroby a možnosti případné změny konfigurace. Funkční vzorek využívá pouze příjemce ČVUT v Praze, pro další výzkum a měření v laboratoři a pro experimenty a pro další výzkumné, vývojové a výukové aktivity v oblasti zvyšování účinnosti mikro-turboexpandérů pro nízkoteplotní aplikace využití odpadního tepla. Poznatky z výroby funkčního vzorku budou využity při vývoji dalších modelů.

Ekonomické parametry

Výrobní náklady jednoho kusu cca 72 tis. Kč. Odpadní teplo v teplotní hladině 80-100°C z průmyslových procesů je v dnešní době téměř nevyužívaným zdrojem tepla, který může být dále použit pro konverzi na elektřinu. Jedním ze zařízení, které je schopné takto nízkopotenciální odpadní teplo využívat, je právě absorpční cyklus pro produkci práce (APC), který na rozdíl od komerčně dostupného nízkoteplotního organického Rankinova cyklu (ORC) pracuje s vyšší účinností využití tepla ze zdroje pro přeměnu v elektrickou energii. Expandér pro takovouto aplikaci není dostupný.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

68407700

Název vlastníka

Univerzitní centrum energeticky efektivních budov

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

V - Výsledek je využíván vlastníkem

Požadavek na licenční poplatek

—

Adresa www stránky s výsledkem

—