Master's Thesis

Steam Turbine for Waste to Energy

Final Thesis 1.88 MB Appendix 571.86 kB

Author of thesis: Ing. Lukáš Hodonský

Acad. year: 2017/2018

Supervisor: doc. Ing. Jan Fiedler, Dr.

Reviewer: Ing. Petr Kracík, Ph.D.

Abstract:

The thesis deals with the design of the steam turbine for a waste incinerator. First, the concept and design of the machine is discussed. Following part is the steam turbine thermodynamics calculation, which is the main part of the thesis. My work also contains calculation of axial force and a simplified calculation of the gearbox. The design sections of individual modules and drawing of a disposition of a steam turbine are made on the based of the calculation.

Keywords:

Steam turbine, waste incinerator, waste to energy, thermodynamics calculation

Date of defence

14.06.2018

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaCznamka

Grading

C

Process of defence

Zodpovězeny dotazy oponenta DP. V rozpravě byly položeny tyto otázky: Kolik máte rychloběžných ložisek. Jaká je mechanická účinnost. RS - 2 vstupy - 2 sekce. Proč je termodynamická účinnost u RS VT tak vysoká. Podle čeho jste volil profily - kriteria.

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Energy Institute

Study programme

Mechanical Engineering (M2I-P)

Field of study

Power Engineering (M-ENI)

Composition of Committee

doc. Ing. Jan Fiedler, Dr. (předseda)
Ing. Petr Kracík, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Stanislav Kubiš, CSc. (člen)
Ing. Radovan Kundera (člen)
Ing. Tomáš Flimel (člen)
Ing. Pavel Čáslava (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Jan Fiedler, Dr.

DP se zabývá návrhem teplárenské parní turbíny pro spalovnu odpadu. Z toho plyne základní konstrukční koncepce stroje s možností odpojení nízkotlakového modulu. Byl proveden termodynamický výpočet průtočné části VT a NT dílu, výpočet osové síly a zjednodušený návrh hlavních rozměrů převodovky.
Práce je komplexní, přes drobné nedostatky pramenící z nezkušenosti diplomanta má velmi dobrou úroveň a doporučuji ji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Petr Kracík, Ph.D.

Předložená diplomová práce za zabývá návrhem dvoutělesové parní turbíny pro spalovnu komunálního odpadu. V úvodní části diplomové práce je poměrně stručně popsána zvolená základní koncepce. Vlastní výpočtová část je vedena formou přehledu vzorců a všechny hodnoty (volené i vypočtené) jsou uvedeny v souhrnných tabulkách. Dosažené výsledky jsou sice přehledné, ale model výpočtu je tím značně nepřehledný a mimo termodynamické účinnosti nevyplývá další optimalizace a kontrola. Jako například zvolené tlaky mezi jednotlivými stupni a podobně. Výsledná termodynamická účinnost přetlakových stupňů je nízká a je zde značný prostor pro optimalizaci. Přílohou diplomové práce jsou řezy vysokotlakého tělesa, nízkotlakého tělesa a dispoziční výkres. Konstrukční výkresy řezu turbínou vykazují známky nezkušenosti, ale splňují požadavky zadání.

Práce neobsahuje zásadní nedostatky, chyby a po formální, jazykové a pravopisné stránce je na odpovídající úrovni. Diplomovou práci doporučuji k obhajobě a hodnotím známkou dobře/C.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod C
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. výsledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. (1) Na straně 24 uvádíte, že „průtok páry je regulován prostřednictvím dělených lopatek …“ a „… při regulaci pomocí dělených lopatek odpadají tlakové ztráty …“. Tj. zanedbal jste je, nebo tam reálně nejsou? Mimo to v rovnici (1.2.1) na straně 17 de facto volíte tlakovou ztrátu v hlavní uzavírací armatuře, spouštěcím ventilu a regulačních ventilech, se kterou dále počítáte v rovnici (1.4.4) – tlak před dýzou RS.
  2. (2) Na obrázku 5.1 je náčrt rotoru VT tělesa, kde je mimo jiné uvažovaný průměr vyrovnávacího pístu. Jak je to v případě vyrovnávacího pístu NT tělesa, který chybí, kam je zaveden VP NT tělesa, kde uvádíte protitlak 0,097 MPa a uvažujete při termodynamickém výpočtu průtočných kanálů se zavedenou parou z VP VT i NT tělesa?
  3. (3) V řezech VT i NT tělesa máte před i za VP naznačeny vstupy. K čemu slouží a vejdou se Vám tam hrdla?
  4. (4) VT těleso máte na stojanu s pevným bodem v těžišti. Zohlednil jste při určení těžiště i vlivy od parovodů (vstupního a výstupního), vibrace atd.?

Grade proposed by reviewer: C

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová