Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 42. 18 november 1950 - Gasturbinens ekonomi, av sah - Gasturbinmaterial, av Wll - Böcker - Stabilitätsprobleme der Elastostatik, av CS - Photoelasticity, av CS
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
11 november 1950
1071
Gasturbinens ekonomi. En amerikansk undersökning
har visat, att gasturbinen på sitt nuvarande
utvecklingsstadium icke kan anses konkurrenskraftig, vare sig i
anläggningskostnad eller effektivitet, jämfört med mycket
stora ångkraftstationer av modern typ med höga ångtryck
och ångtemperaturer. Ofta kan emellertid gasturbinen
konkurrera med andra typer av energialstrare i likvärdig
storlek.
Nu tillgängliga gasturbiner (se t.ex. Tekn. T. 1950 s. 706)
kan ofta ge besparingar i driftkostnad jämfört med
ångkraftstationer av motsvarande storlek, då samma slags bränsle
(naturgas eller bunker C-olja) användes på båda ställen.
Likaledes erbjuder gasturbinen fördelar framför ångkraften
i sådana fall, där kostnaden för kylvattensystem är hög.
Slutligen kan gasturbinen genom enkelheten och de låga
kostnaderna för fundament och överbyggnad bli
överlägsen i total anläggningskostnad.
Gasturbinen kan i allmänhet icke konkurrera i
driftkostnad med en liten ångkraftstation, när kol användes för
ångkraften och bunker C-olja för gasturbinen, så snart
oljan kostar mer än 10 % mer än kolet per kalori räknat.
Jämfört med dieselkraft är gasturbinen fördelaktig då
bränslekostnaden är särskilt låg, t.ex. då naturgas finns
tillgänglig. Då bunker C-olja kostar 80 % eller mindre
av priset för dieseloljan kan gasturbinen bli
konkurrenskraftig oberoende av bränslets absoluta kostnadsnivå.
Gynnsammast för en ekonomisk tillämpning av
gasturbinen synes alltså vara områden, där antingen naturgas eller
bunker C-olja är den billigaste bränslesorten; vidare, där
toppkraft erfordras endast under en liten del av den totala
drifttiden, eller där gasturbinen installeras i slutet på ett
nätsystem som ett alternativ till byggandet av nya
kraftledningar; och slutligen i specialtillämpningar, där det
finns möjlighet att utnyttja avgasvärmen.
En utveckling av möjligheterna till kolförbränning och
till automatisk drift kommer att i hög grad öka
gasturbinens användningsområden (a G Mellor i Electr.
World 14 aug. 1950). sah
Gasturbinmaterial. Inom gasturbintekniken är det till
väsentlig del materialfrågorna, som bestämmer gränsen
för maskinernas arbetstemperatur. Förutom krav på hög
hållfasthet och speciellt hög kryphållfasthet vid höga
temperaturer har man krav på god motståndsförmåga mot
korrosion och erosion samt i vissa fall även god
värmeledningsförmåga. Ytterligare en önskan är ett lågt pris,
vilket stimulerat till framställning av relativt billiga
material med goda egenskaper.
I vissa konstruktioner av brännkammare skyddar man
väggen med ett tunt luftskikt, men å andra sidan anses
av många konstruktörer att en hög väggtemperatur är
nödvändig för en god förbränning. Förbränningen bör
vara så snabb som möjligt och koncentrerad till ett litet rum,
vilket medför hög förbränningstemperatur och lätt lokal
överhettning av materialet. Materialet till brännkammaren
bör ha god värmeledningsförmåga och stor
motståndsförmåga mot oxidation och erosion. För att underlätta
tillverkningen bör materialet vara svetsbart och helst även
lämpligt för djupdragning. Brännkammarfoder görs ofta
av Nimonic 75 och det yttre höljet av ett titanstabiliserat
18—8-stål, eller delvis av mjukt stål.
Den mekaniska påkänningen på materialet till
ledskenor-na är i allmänhet relativt låg, i storleksordningen 2,5
kp/mm2, men då de inkommande gaserna ofta har en
temperatur av 850°C måste man ta hänsyn till krypningen.
Material som användes härtill är H. R., Crown Max,
Jessop G 18 B och Nimonic 75 och 80. Ledskenorna är ofta
precisionsgjutna.
Turbinskiuor och skövlar är de detaljer som utsätts för
de högsta påkänningarna. Exempelvis i en
flygmotorturbin med 460 mm diameter över skoveltopparna och 15 000
r/m är skoveltopparnas periferihastighet 360 m/s.
Centri-fugalaccelerationen är därvid 58 000 g, vilket ger en upp-
fattning om de krafter det är fråga om. Påkänningen på
grund av centrifugalkraften i skovlarna är ofta av
storleksordningen 25 kp/mm2, och dessutom tillkommer
böj-påkänningar genom trycket av gaserna. Förutom hög
kryphållfasthet fordras god motståndsförmåga mot oxidation
och erosion samt att värmeutvidgningen är ungefär lika
stor som hos materialet till lurbinskivan.
Krom-nickellegeringen Nimonic 80 och Jessop G 18 B har med
framgång använts som skovelmaterial.
En utveckling av stålsorten G 18 B, kallad G 32, har god
kryphållfasthet vid ännu högre temperatur, så att den kan
användas vid ca 875°C mot ca 775°C för G 18 B. Till
turbin-skivorna har G 18 B också använts i stor utsträckning. Ett
billigare austenitiskt stål, R 20, har framställts. Det har
goda hållfasthets- och svetsegenskaper och är användbart
upp till ca 675°C, med hänsyn tagen endast till skalningen
till ca 900°C. Dess analys är 0,15 ’% C, 0,80 % Mn, 0,30 %
Si, 14,0 % Ni, 19,0 % Cr, 1,7 % Nb. Specifika vikten vid
20°C är 7,92, och längdutvidgningskoefficienten mellan 20
och 700°C är 18,8 • 10’a/°C.
I detta sammanhang har framhållits, att livslängden på
en gasturbin för stationärt eller marint bruk bör vara i
storleksordningen 100 000 h eller mer, under det att man
för ett militärflygplan räknar med upp till 750 h. Emedan
man icke kan extrapolera krypprov under kortare tider
till avsevärt längre tider erbjuder beräkningen av turbiner
för större livslängd vissa vanskligheter.
Värmeväxlare, som används i större anläggningar för att
förbättra verkningsgraden, erbjuder också
materialpro-blem. Dessa är vanligen byggda av rör med 12—50 mm
diameter, med en godstjocklek av ca 2 mm. Temperaturen
är vanligen 700—750°C, och man måste vid val av
material ta hänsyn såväl till krypning som till korrosion av
varma gaser. Man framställde dragna rör av materialet
G 18 B och fick därvid tillfredsställande resultat i fråga
om ytjämnhet, men kryphållfastheten blev avsevärt sänkt.
Genom värmebehandling vid 1 280°C kunde man
emellertid återfå de ursprungliga krypegenskaperna. Såväl detta
material som det billigare materialet R 20 har visat sig
lämpligt till värmeväxlare. För en värmeväxlare är det
också av viss betydelse att värmeledningsförmågan är god,
men man måste vid beräkningen ta hänsyn till, att
materialet vid normala drifttemperaturer överdras med ett
oxidskikt med dålig värmeledningsförmåga (Iron & Steel mars
1950). Wll
Böcker
Stabilitätsprobleme der Elastostatik, av Alf Pflügier.
Springer, Herlin 1950. 339 s., 389 fig. 34,50 DM.
Boken utgör en detaljerad lärobok över hållfasthetslärans
stabilitetsproblem. Den omfattar åtta kapitel som
behandlar följande delområden: grundläggande frågor om
stabiliteten, exakta lösningar, kriterier för olika jämviktstyper,
två- och tredimensionella problem, närmemetoder för
lösning av förgreningsproblem samt undersökning av
metodernas noggrannhetsgrad, speciella närmemetoder för
lösning av egenvärdesproblem t.ex. enligt Ritz (Rayleigh),
Galerkin, numerisk iteration, successiv approximation och
metoden för egenvärdena hos närbelägna eller
sammansatta system, t.ex. enligt Southwells eller Dunkerleys
formel. I sista kapitlet diskuteras slutligen stabilitetsteorins
praktisk-tekniska betydelse. Boken är vidare försedd med
ett appendix, innehållande värdefulla formelsamlingar,
diagram samt tabeller över kritiska värden hos olika
praktiskt förekommande förgreningsproblem. Boken gör ett
mycket vederhäftigt intryck och kan varmt
rekommenderas. CS
Photoelasticity, av H T Jessop & F C Harris.
Cleaver-Henne Press, London 1949. 184 s., 164 fig., 5 tab. 28 sh.
Boken utgör en lärobok i spänningsoptik. Som bekant
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
