Elektrik Mühendisliği · Sayı 51 · Mart 1961
> YENİ BİR ENERJİ ÜRETİMİ METODU
Elektrik üretimi ve santraller Teknik / bilimsel makale
- Yıl
- 1961
- Sayfa
- 3
- Okuma süresi
- 6 dk
- Görüntülenme
- 0
Konu
Elektrik üretimi ve santraller
İlgili: Elektrik makinaları, güç elektroniği ve elektrikli ulaşım, Nükleer enerji
Anahtar kelimeler
- Manyeto Hidro Dinamik
- MHD generatörü
- iyonize gaz
- Avco Everett
- enerji santrali ekonomisi
Özet
Yazı, hareket halindeki iletken sıvı veya gazların manyetik alan içinde hareketiyle doğrudan elektrik üretimini sağlayan Manyeto Hidro Dinamik (MHD) yöntemini, teknik prensiplerini ve kömürle çalışan bir MHD santralinin geleneksel santrallerle ekonomik kıyaslamasını anlatmaktadır.
Tam metin
Metin PDF'ten otomatik çıkarılmıştır; tablo, şekil ve formüller eksik ya da hatalı olabilir. Özgün dizgi için PDF'e bakın.
UDK: 621.311.22:621.3.013
'MANYETO HİDRO DÎNAMİK
Daniyal ERİÇ Y. Müh. D.S.İ.
Son yıllarda bilhassa feza araştırmalarının çok mühim merhalelere erişmiş bulunduğu ve bu işe, askerî maksatlar gozönünde tutularak, muazzam sayılabilecek meblâğların seve seve yatırıldığı malûmdur. Roketlerin her türlü mü teferrik parçaları üzerindeki araştırmalar, esas gayeye nisbetle talî sayılabilecek mevzularda da, bazen beklenilmeyen yeniliklerin ortaya çıkarıl masına vesile vermektedir.
Bu cümleden olarak prensibi ve tatbikatının dayandığı teknik esaslar eskidenberi bilinen, fa kat o zamanki mevcut tekniğin tatbikine kâfî gelmediği bazı projeler bugün artık fîlen tatbi kat safhasına intikâl etmiş bulunmaktadır.
Y eni Metodun Esasları :
Bugüne kadar kömür veya sair yakıtlardan ve son zamanlarda nükleer enerjiden istifade olunmak' suretiyle elektrik 'enejsinin istihsâli, ev velâ termodinamik prensiplerinden gidilerek, buhar elde edilmesi ve bunun türbinden geçi rilerek mekanik enerji şekline çevrilmesi ve sonra da elektromanyetizma prensiplerine göre çalışan generatörlerle mekanik enerjiden elekt rik enerjisi (doğru veya alternatif akım) elde edilmesi suretiyle mümkündür.
Hâlbuki büyük yer işgal eden kazan ile su ve buhar boruları birtarafa, bizzat türbininin ken disi (kondansörüyle birlikte) büyük bir ağırlık teşkil ediyordu. Bu mahzurları kısmen gideren gaz türbinleri imâl edildiyse de bunlar yardımıy la bırtek ünite halinde büyük takatlara çıkılma sı ekonomik ve teknik yönlerden henüz kabule şayan görünmemektedir.
Sonra, bilhassa feza gemileri için, mümkün olan en hafif muharrik kuvvet şeklinin kulla nılması icabetraektedir. Son yıllarda yepyeni prensiplerle çalışan feza motorlarının imâli üze rinde çalışılması da bu yüzdendir.
«Manyeto hidro dinamik», isminde anlaşı lacağı gibi, hareket halindeki akışkanlardan fay dalanmak suretiyle elektromanyetizma prensip lerinden istifade edilerek elektrik enerjisi üre tilmesi demektir.
Aslında bu buluş yeni bir fikir değildir. 30 yıl evveline gidilirse iletken eriyiklerin manye tik bir saha içerisinden akıtılması suretiyle elek
trık istihsâl etmek üzere tertiplenen cihazlar için bazı patent haklarının alınmış olduğu gö rülebilir Ancak bu cihazların iptidailiği, daha doğrusu kullanılabilir şekle getirilmesi için lâ zımgelen bilgilerin meselâ akışkanların (yüksek temprımli gazların) termik ve elektrik özellikierı etrafında bilinenlerin, yetersiz oluşu kısa bir za man sonra mevzuun unutulup gitmesine sebep ol muştur.
Roket motörlerının geliştirilmesi maksadıyla yüksek temprımli gazların elektrik iletkenliği ve haiz oldukları akışkanlık karakteristiklerinin in celenmesi birçok hakikatleri ortaya çıkarmıştır. Burada bahis konusu edilen gazlar mevcut ter mik santrallarda kullanılanlardan çok daha yük sek temprımlidır Sıcaklık 2000 4000 C° arasın da değişmektedir.
Bu mevzuda üç buçuk yıl evvel Amerikan Hava Kuvvetleri Kumandanlığı tarafından Avco 1 Everett Araştırma lâboratuvarlarına sipariş edi len ilmî araştırmaların semeresi yeni alınmıştır. Tatbikinin artık teknik bakımdan mümkün ol makla beraber ekonomik veçhesi henüz tecrübe safhasında bulunan «Manyeto hidro dinamik» usûlle enerji üretimi istikbâlde, bilhassa nükleer enerjinin ilâvesiyle, önemli bir yer işgal edece ğe benzemektedir.
MHD veya «Manyeto Hidro Dinamik» ilet ken sıvı veya gazların bir manyetik alan içersin de hareket halinde bulundukları takdirde üzer lerinde bir endüksiyon e.m.k. husule gelmesi prensibine dayanmaktadır. Sıvıların iletken olma sı için ya «elektrolit» vasfını haiz bulunması ve ya erimiş bir maden olması (cıva, sodyum v.sj gerektir. Gazlar ise iyonıze durumda olmalı ve ya buharlaşmış madenlerden ibaret bulunmalı dır. Yanı her iki halde de ortamın (vasat) içersin de elektriklenmiş partiküller, iyon ve elektron lar, ihtiva etmesi icabetmektedir.
Gazların iyonize edilmesi çok yüksek geri limli bir alan içersinden geçirilmeleri, yüksek de recede ısıtılmaları veya büyük süratlerde hareket ettirilmeleri suretiyle mümkündür.
Hareket halindeki iyonize gazların elektrik di renci ise yepyeni bir mefhum ortaya çıkarmakta dır, bu da direncin muhtelif cihet ve istikametler de ayni olmaması, dolayısiyle de iletkenler için
E. M. M. 51
skaler bir büyüklük olan elektrik direncinin iyoni ze bir gaz içersinde ancak bir tansörle ifade edil mekte oluşudur Filhakika burada direnç isti kametlere göre değiştiği gibi gazın akış hızına nisbetle de çok değişmektedir. Diğer bir faktör gazın basıncıdır.
KÖMÜRLE ÇALIŞAN SIR MHO ENERJ İ SANTRALİ Nİ N ŞEMASI (N«t «I d w r . • 1360 Kco!/kWh)
MHO uranını • 3 6 8 0 0 0 M auMr türtHflı ûnlti» • 97 0 0 0 >V»
TOPLAM 1 6 2 0 0 0 KW
Sistem ister kömürün bir yanma hücresinin içersinde yakılmasıyla, ister nükleer bir reak törden geçirilen gazların ısıtılmasıyla işlesin prensip aynıdır. Isıtılan gazlar «De Laval ağzı» denilen bir çıkış ağzından geçirilerek sesüstü hızlara erişmiş halde bir endüktör bobininin sar gılarına dikey durumda püskürtülmektedir En düktör bobinleri olayın başında dışardan ikaz edil mekte olup sıcak plasma akımı başladıktan son ra gaz içersinde uyarılan gerilim ikaz bobinleri nin uçlarına tatbik edilmek suretiyle sistem ken di kendini ikaz eder.
Ağızdan çıkan gazİar nükleer enerji kaynak lı sistemde reaktöre iade edilerek tekrar ısıtı lırlar, buna mukabil kömür yakan sistemde bir miktar ısı baca gazlarıyle birlikte havaya atılır. Çıkış ağzından büyük bir hızla çıkan gazlar man yetik alanda «frenlenir» ve enerjilerini kaybe derler, ayrıca genişledikleri içinde soğurlar, ma amafih bu gazlerden henüz türbinleri çalıştıra cak sıcaklıkta buhar istihsâli mümkündür.
Bu mevzuda karşılaşılan teknik problemler ıyonize gazların iletkenliğinin arttırılması, yük sek ısıya dayanıklı ve devamlı olarak çalışabile cek özel maden alaşımlarının bulunmasından iba rettir Yanma gazları içersine az miktarlarda na kil maden gazları karıştırmak suretiyle gazın ilet kenliği arttırılmaktadır. Bunun için takriben 2 000 C° den yukarı temprimlerde buharlaşan madenler (meselâ potasyum) kullanılır. Yüksek hararete dayanıklı alaşımlar roket motörlerinın yanma odalarının imâlinde kullanılacak maden lerin araştırılması sırasında bulunmuşlardır, bu konudaki deneyler bilhassa son yıllarda, nükleer roket motörlerinin tahakkuku gayesiyle yapılan çalışmalar münasebetiyle daha büyük ümitler vermektedir. Bir MHD generatörü sisteminin di ğer kısımları yani buhar türbinleri, ısıtıcılar, kompresörler, doğru akım alternatif akım dö nüştürücüsü ilâh, halihazırda kullanılan sistem lerdekinın aynıdır
Ekonomisi ve Tahakkuk İmkânları : MHD prensibiyle çalışılan ve kömürden ener ji üreten bir sistem ile hâlen carî usûllere göre yine kömürden enerji üreten diğer bir sistemin tahminî kuruluş sermayeleri aşağıdaki tabloda gösterilmiştir; yapılan hesaplara göre sistemin kurulu gücü 365 MW'lık doğru akım gücü ve üre tim gerilimi 2 500 Volt olacaktır. Yanma gazları
Kuruluş Sermayesi Bakımından Carî Usulle MHD Mukayesesi
Sıra No.:
'Kısımlar
Carî santral $/kW
MHD santralı $/kW
1.
Buhar üretici ve teferruatı
Buhar türbini kompresörler
3.
Hava kompresörleri
4.
Hava ısıtıcısı
5.
MHD generatörü
6. Yüksek temprim vanuları ve yanma odası
7.
Akım dönüştürücü (DC AC)
8.
Reaktif akım kompansatörü
9.
Borular, pompalar, kondansprler
10.
Akım dönüştürücü için yer
•2
Toplam
$ 92
$ 94
E. M M. 51
nın girişteki temprimi 2 800C° olmakta ve çıkış ağzından çıktıktan sonra 2350 °C ye düşmektedir. Bu cetvelde yalnız her iki usûlde farklı bulu nan kısımların mukayesesi yapılmış olup ayni olan (bina, tablolar v.s gibi) hususlar gösteril memiştir.
Yapılan hesaplar daha büyük kurulu güçler için durumun MHD bakımından daha avantajlı olacağını göstermiştir.
Şimdiki hâlde Avco Everett araştırma lâbo ratuvarlarında yapılan deneylerde 228 tane 50 wattlık elektrik ampulünü beslemek suretiyle 10 kW dan büyük güç üretebilen bir sistem ba şarı ile çalıştırılmıştır. 365 MW'lık generatörün de küçük boydaki modelinin yapılarak çalıştırıl ması için faaliyete geçilmiştir. İstikbâlde MHD nın, prensibinin getirdiği yenilikler bakımından sağlayacağı ekonomik faydalardan çok daha ile ri tesirler bırakacağı ümit edilmektedir.
UDK: 621.387:621.316.7:621.327.43
Flüoressan Lambalarda Parlaklık ayarı İçin liratronların
Kullanılması
Çeviren : Nadir SANLI
Y. Müh.
Akkor füâmanlı lâmbalarda parlaklık ayarı oldukça kolaydır ve problem, dirençler, değiş ken oranlı transformatörler ve transdüktörler (doyumlu göbekli reaktörler) kullanılarak halle dilmiştir.
Eğer devrede flüoressan lâmba varsa yıı kardakı metodlar çok az kullanılır, çünkü bu lâmbalarda gerilim, parlama gerilimine yüksel medikçe akım akmaz, bu halde ışık şiddetini kontrol etmek için besleme gerilimi düşürüldü ğünde güçlükler hasıl olur.
Tiratronlarla yapılan kontrol tertiplerindeki inkişaflarla flüoressan tüplerinin tatbikat sahası çok genişlemiştir. Bu lâmbalar tiratron kontrol tertipleri ile beraber parlaklığın kontrolü iste nen tiyatro, sinema, konser salonu, konferans ye projeksiyon salonlarında kullanılabilirler.
Verimleri yüksek ve ömürleri uzun olduğun dan flüoressan lâmbalar çok zaman akkor filâ manlı lâmbalara nazaran daha çok kullanılmak istenirler. Bu arada şekillen ve ışık spektrumlan dekoratif maksatlara daha uygun olduğundan daha çok kullanma yeri bulurlar.
Flüoressan Lâmbaların Çalışması :
Flüoressan lâmbalarda ışık şiddetinin kont rolunda karşılaşılan güçlükleri anlamak için bu lâmbaların seri direnç veya şok ile çalışmaları nı inceliyelim.
Şekil 1 de sen dirençli hal için devre diyag ramı verilmiştir. Şekil 1 a ve 1 b de zamanın fonksiyonu olarak gerilim ve akım gösterilmiştir.
Bu yazı PHILIPS'in «Thyratrons for modend industry» kitabından çevrilmiştir
A. C. besleme geriliminin ani değeri v, lâm
banın yeniden parlama gerilimi Vrig
'e eşit
E. M. M. Sİ