排気で発電するタービン１号実験機の取り付け位置を検討しています。
タービンの入り口をどっち方向に向けるかという基本的な取り付け位置検討です。
この取付ではタービン入口が下方向を向いているので、発電機関係は取り付けやすくなりそうで、バイク排気管も下から自然に上がってくるので良いように思います。
バイクの排気ガスで発電を行う実験装置がそろそろ完成しますが、その排気タービン発電機とバイクとの実験装置組み合わせ検討を行っています。
次の図のように、排気タービン発電機はバイク中心線上で後方に設置する予定です。
次は後方から全体を見ます。
以上のような発電実験装置全体構成となります。
実際に使うバイクは、ＧＳＲ４００なので現物に合わせて排気タービン発電機の取り付けを行いますが、それは写真にて説明したいと思っています。
プラントなどの設備関係省エネ機器で弊社で開発設計可能なものを並べてみました。
上図は、
〇ファン関係高効率化省エネ
〇ポンプ関係高効率化省エネ
〇プラント内液体圧回収発電
〇プラント内気体圧回収発電
以上の説明となっています。
排気エネルギーにより発電を行う実験装置の1号機３次元計画図です。
排気タービン部分は小さいのですが、他の部分が大きくなった全体構成です。
＜今日の感想＞
今日はタービン設計に午後からは集中出来ました。
昨日も設計に集中する予定でしたが急な現地確認が生じ、一日出張してしまいました。
プラント配管内の調圧弁で捨てられているエネルギーを回収可能な画期的な構造を持つエネルギー回収型調圧弁発電機の構造図を載せてみます。
このエネルギー回収調圧弁発電機は、調圧弁としての機能は充分なものを持ちながら、調圧に応じたタービン発電を行うことが出来る画期的な装置となっています。
よってプラント内の多くの所で発生する流体流れの減圧調圧個所では配管を工事することなく、この調圧弁発電機に取り換えるだけで即座に発電可能でエネルギー回収省エネプラントとなります。
調圧および発電の仕組みと利点は
〇スライド型調圧部で緻密に調圧しながら可変タービンノズル機能を持たせている
〇タービンは流量変動が大きくても効率を維持しやすい遠心型タービンを採用している
〇高速型タービンを設計して配管に挿入可能な寸法に小型化している
気体エネルギーを回収する軸流型ガスタービンの設計と性能解析結果例です。
次は、流線群表示です。
流線群表示から見ると回収エネルギーを持ったガスがタービンの静翼と動翼を通過した後で軸方向にまっすぐ出ているので、これはタービンのエネルギー回収効率が高い状態を示しています。
上図のようなエネルギー回収風力タービンを設計しました。
設備の配管内などから充分な風速が残ったまま排気がされている場合に、その捨てられている風速エネルギーを回収するタービン発電機となります。
つまり設備用省エネ機器となります。
風速が残っている配管の出口にタービン発電機を取り付ければ配管抵抗が増すこととなり、風量の低下を招いてしまいますが、なるべくタービン部に抵抗が少ない設計とすれば少ないい抵抗増加で抑えることが出来、風速エネルギー回収も無理がないこととなります。
もしファンが送風を行っている場合は、ファンに排気圧がかかりファンの動力が増えそうですが、ファンの特性として風量が増えると動力が増えるけども、送風抵抗が増えて風量が減ると風量に動力が比例するため、一見ファン動力の低下で省エネになっているように見え、更に風力タービンの発電で電気を付け加えるので、全体システムとしては良さそうになります。
全体システムでの風量低下という問題は残りますが、風量低下が許される範囲なら排風エネルギー回収はありです。
エンジンの排熱エネルギーを回収するランキンサイクル用に構想設計したケース２の小型高速蒸気タービンです。
次の図は全体を透明にしてみました。
先日のケース１と異なる個所は、蒸気のシール機構をより漏えいの少ないメカニカルシールタイプに変更した点と、遊星減速機をやめて並行軸減速機に変えている点です。
＜今日の感想＞
今日は朝から事務所に夕方までずっといたので、出張の間にたまっていた書類関係をかなり処理出来た一日でした。
明日は土曜日だけど、朝から用事があり夕方までかかります。
それから元気が回復すれば日曜日は少し活発に動けるかもしれませんが、寝てるかもしれないです。
そう言えば月曜日が祝日だけど、打ち合わせが入りそうな予感はありますね。
エンジンの排熱エネルギーを蒸気動力として回収する目的で設計したランキンサイクル用蒸気タービンの設計ケース１となります。
次は４分の１カット図です。
このランキンサイクル用超小型蒸気タービンの特徴は、
１）カーチスタイプ衝動タービンとすることで回転数をなるべく落としている。
２）回転数を更に遊星歯車減速機で減速して、タービン動力を直接エンジンに返せるようにいしている。
＜今日の感想＞
今日は明日午後からの関東方面出張のために色々と用意をしていましたら、あっという間に夕方になったという日でした。
色々な返事も今日終わらせる予定でしたが、すべてには対応不可能でした。ごめんなさい。
明日は、午前中にテレビ局の取材がありますが、別に問題なく終わると考えています。
エンジン排気エネルギー回収タービン発電機の極初期の構想図が次となります。
初期の構想なので、全体計画が分かりやすいように軸流多段タービンが排気ガスタービンとして描いていますが、それでは複雑で高価となりすぎるため、実際はもっと簡素化したタービンを計画進めています。
発電機は、アウターローター型のバイクの発電機のような構造を持ちますが、これは高速型発電機が造り易く、冷却もし易いことから現在の進展した計画でも本方式にて計画進めています。
排気タービン発電機が構想図では大き過ぎ実用的ではないので、実際は両掌に載る程度の大きさとなるよう計画中です。
