Vysokorychlostní axiální impulsní turboexpandér pro organický Rankinův cyklus
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F68407700%3A21220%2F23%3A00373893" target="_blank" >RIV/68407700:21220/23:00373893 - isvavai.cz</a>
Nalezeny alternativní kódy
RIV/68407700:21720/23:00373893
Výsledek na webu
<a href="https://dexpand.cz/en/" target="_blank" >https://dexpand.cz/en/</a>
DOI - Digital Object Identifier
—
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
čeština
Název v původním jazyce
Vysokorychlostní axiální impulsní turboexpandér pro organický Rankinův cyklus
Popis výsledku v původním jazyce
Funkční vzorek turboexpandéru (TE) využívajícího jako pracovní látku hexamethyldisiloxan (MM) jakožto expanzní stroj v zařízení pracujícím s tzv. organickým Rankinovým cyklem (ORC). TE dosahuje nominálního výkonu v rozmezí 3-10 kW a otáček 8-24 000 ot/min. Po důkladném vyhodnocení různých koncepcí expandérů byla pro svou proveditelnosti zvolena jednostupňová impulsní axiální turbína. Tato konstrukce obsahuje vyměnitelné statorové kolo se nadzvukovými tryskami, což umožňovalo použití částečného vstupu. Funkční sestava obsahuje také vysokorychlostní magnetickou spojku pro přenos točivého momentu, což eliminuje potřebu na zakázku vyrobeného generátoru, umístěného v prostoru pracovního média. Většina testů byla provedena na zkušebním zařízení MM na ČVUT, v kogenerační elektrárně ORC spalující biomasu.
Název v anglickém jazyce
High-speed Axial Impulse Turboexpander for Organic Rankine Cycle
Popis výsledku anglicky
A functional sample of a turbo-expander (TE) utilizing hexamethyldisiloxane (MM) as the working fluid was designed, built, and tested as an expansion machine in an ORC power system. The TE achieved a nominal power output in the range of 3-10 kW and rotational speed of 8-24k rpm. Following a thorough evaluation of various expander concepts, an axial turbine was selected for its feasibility. This design featured an exchangeable stator wheel with bell-shaped nozzles to accelerate the fluid flow to supersonic speed, allowing for the use of partial admission. The functional sample assembly incorporated a high-speed magnetic coupling for torque transfer, which eliminated the need for a custom-built generator. The majority of the tests were conducted at the MM test rig at CTU, a biomass-fired ORC combined heat and power plant.
Klasifikace
Druh
G<sub>funk</sub> - Funkční vzorek
CEP obor
—
OECD FORD obor
20303 - Thermodynamics
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/TO01000160" target="_blank" >TO01000160: Optimised expanders for small-scale distributed energy systems</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2023
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Interní identifikační kód produktu
FVZ/36/2023/18
Číselná identifikace
TD-FZV/36/2023/18
Technické parametry
inální elektrický výkon turbíny: 10 kW Vnější průměr oběžného kola: 110 mm Návrhové Machovo číslo na výstupu z nadzvukových trysek statorové mříže: Mach 2 Maximální otáčky stroje: 24 000 rpm Výstupní napětí generátoru: 380 V AC Vstupní návrhové parametry páry: teplota 190 °C, tlak 650 kPa Výstupní parametry páry: kondenzační tlak 55 kPa Pracovní látka: hexamethyldisiloxan (MM) - CAS no. 107-46-0
Ekonomické parametry
Cena výroby komponent turbíny dle výrobní dokumentace - 145 000 Kč Cena normalizovaných dílů a součástí - vč magnetické spojky - 85 000 Kč Cena generátoru a výkonové elektroniky pro vyvedení výkonu - 150 000 Kč Cena měřících systémů - 100 000 Kč (prototypová jednotka v průmyslové praxi nevyžaduje tyto měřící systémy, funkční vzorek v provozním prostředí ano) Celková cena funkčního vzorku - 480 000 Kč
Kategorie aplik. výsledku dle nákladů
—
IČO vlastníka výsledku
68407700
Název vlastníka
České vysoké učení technické v Praze
Stát vlastníka
CZ - Česká republika
Druh možnosti využití
V - Výsledek je využíván vlastníkem
Požadavek na licenční poplatek
A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek
Adresa www stránky s výsledkem
https://dexpand.cz/en/