กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

ยกหมอก

ปั๊ม ยกหมอก ปั๊ม ไหลหมอก หรือ ปั๊ม ยกไอน้ำ เป็น เทคนิคการยกน้ำโดยใช้ ก๊าซ ซึ่งใช้ในรูปแบบหนึ่งของ การแปลงพลังงานความร้อนจากมหาสมุทร (OTEC) โดยน้ำจะตกลงมาเพื่อใช้งานกังหันน้ำ...

ยกหมอก

ตัวอย่างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานไอน้ำA: ปั๊มสุญญากาศที่รักษาความดันต่ำภายในโครงสร้าง B: ช่องทางเข้าเพื่อให้น้ำอุ่นจากผิวน้ำไหลลงสู่กังหัน C: ฐานของโครงสร้างที่อยู่ลึก 100 เมตรใต้ผิวน้ำ ซึ่งเป็นที่ตั้งของกังหัน D: ท่อน้ำเย็นที่ทอดยาวลงไปในระดับความลึก (โดยปกติ 700 ถึง 1000 เมตร) E: ตำแหน่งที่น้ำเย็นพ่นขึ้นไปในภาชนะ

ปั๊มยกหมอกปั๊มไหลหมอกหรือ ปั๊ม ยกไอน้ำเป็น เทคนิคการยกน้ำโดยใช้ ก๊าซซึ่งใช้ในรูปแบบหนึ่งของการแปลงพลังงานความร้อนจากมหาสมุทร (OTEC) โดยน้ำจะตกลงมาเพื่อใช้งานกังหันน้ำ น้ำจะถูกสูบจากระดับที่ตกลงมาโดยใช้ไอน้ำที่พุ่งขึ้น ซึ่งรวมกันเป็นกระแสหลายเฟส[ 1 ] โดยไม่ขึ้นอยู่กับการผลิตพลังงาน เทคนิคนี้สามารถใช้เป็นปั๊มที่ขับเคลื่อนด้วยความร้อนเพื่อยกน้ำทะเลจากระดับความลึกเพื่อการใช้งานที่ไม่ระบุ[ 2 ]

การดำเนินการ

เช่นเดียวกับโครงการ OTEC แบบวงจรเปิดอื่นๆ เทคนิคนี้เกี่ยวข้องกับการต้มน้ำทะเล ภายใต้ ความดันบรรยากาศต่ำโครงการนี้สามารถมีได้หลายรูปแบบ ดังนั้นเพื่อเป็นตัวอย่าง จะมีการอธิบายรูปแบบเฉพาะ และส่วนด้านล่างจะแสดงรายละเอียดของรูปแบบอื่นๆ ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการยกด้วยหมอกคือต้องมีระดับความแตกต่างของอุณหภูมิที่สำคัญ โดยทั่วไปคาดว่าน้ำผิวดินอุ่นจะมีอุณหภูมิใกล้เคียง25 °C (77 °F)น้ำเย็นจากระดับความลึกจะต้องมีอุณหภูมิใกล้เคียง5 °C (41 °F) [ 3 ] [ 4 ] ชุด ของตัวอย่างทั่วไปใช้ภาชนะคอนกรีตลอยน้ำซึ่งส่วนใหญ่จมอยู่ใต้น้ำ น้ำทะเลผิวดินอุ่นปริมาณมากตกลงมาด้วยแรงโน้มถ่วงจากความสูงมาก เช่น100 เมตร (330 ฟุต)เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าจากกังหันน้ำที่ฐานของโครงสร้าง "การยกด้วยหมอก" ได้ชื่อมาจากเทคนิคการยกด้วยแก๊สที่ใช้ในการสูบน้ำกลับออกจากโครงสร้าง เนื่องจากมีสุญญากาศบางส่วนภายในโครงสร้าง น้ำทะเลอุ่นจากผิวน้ำจึงเดือด ทำให้เกิดไอน้ำปริมาณมากพุ่งขึ้น น้ำทะเลเย็นถูกพ่นขึ้นไปในไอน้ำที่ความสูง 10 เมตร (33 ฟุต)ถึง 20 เมตร ทำให้ไอน้ำหดตัวอย่างรวดเร็ว ส่งผลให้ความดันที่ด้านบนของโครงสร้างลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับที่ฐาน ส่งผลให้ไอน้ำและน้ำหลายเฟส "หมอก" ถูกยกขึ้นด้วยความเร็วสูงไปยังด้านบนของโครงสร้างและพุ่งออกไป[ 1 ] [ 5 ]      

รายละเอียดของการเปลี่ยนแปลง

  • ในรูปแบบบนบก น้ำจะถูกยกขึ้นไปบนหอคอย และน้ำจะตกลงมาเพื่อขับเคลื่อนกังหัน[ 1 ]
  • การไหลแบบหลายเฟสสามารถเอาชนะปัญหาแรงเสียดทานของการออกแบบทรงกระบอกได้ หากเจ็ทของของเหลวเย็นถูกส่งขึ้นไปด้านบนผ่านศูนย์กลางของทรงกระบอก ไอที่หดตัวจะถูกดึงเข้าหาศูนย์กลางของทรงกระบอก ลดการสัมผัสระหว่างส่วนที่มีความหนาแน่นสูงกว่าของการไหลกับผนังของทรงกระบอก[ 2 ]
  • ความสูงของโครงสร้างสามารถแตกต่างกันได้มาก โดยความสูงที่มากขึ้นจะสัมพันธ์กับกำลังการผลิตที่มากขึ้น สิทธิบัตรดั้งเดิมของริดจ์เวย์ระบุโครงสร้างที่มีความสูง50 เมตร (160 ฟุต ) 
  • เช่นเดียวกับปั๊มยกอากาศ การไหลแบบหลายเฟสสามารถเกิดขึ้นได้ไม่เพียงแต่ในรูปของหมอก แต่ยังรวมถึงส่วนผสมของฟองอากาศที่ฟูฟ่องดังที่ Earl Beck [ 6 ] ได้จินตนาการไว้
  • การไหลแบบหลายเฟสที่มีฟองอากาศมักจะทำให้ฟองอากาศแตกเมื่อไหลขึ้น ทำให้ประสิทธิภาพของปั๊มลดลง ผลกระทบนี้สามารถลดลงได้โดยการใช้สารทำให้เกิดฟอง เช่น ผงซักฟอก ตามที่ Zener และ Fetkovich เสนอ[ 3 ] [ 7 ]
  • ลิฟต์สามารถแบ่งออกเป็นสองขั้นตอนลิฟต์ ซึ่งในทางทฤษฎีสามารถสร้างน้ำเย็นได้ 800 กิโลวัตต์ต่อลูกบาศก์เมตรต่อวินาที[ 5 ]

รายละเอียดทั่วไปในงานออกแบบของ Ridgway

  • ปั๊มสุญญากาศรักษาความดันไว้ที่2,400 ปาสคาล (0.35 psi)ที่ฐานของโครงสร้าง 
  • กระแสน้ำเย็นที่พุ่งออกมาสร้างแรงดันต่ำที่1,200 ปาสคาล (0.17 psi)บริเวณกลางโครงสร้าง 
  • น้ำที่ป้อนเข้าจะถูกกรองและกำจัดอากาศเพื่อขจัดก๊าซเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการเดือด[ 4 ]
  • ละอองหมอกที่มีขนาดอยู่ในช่วง 200 ไมโครเมตรสามารถลอยขึ้นไปได้สูงถึง 50 เมตรด้วยไอน้ำที่เกิดจากการระเหย[ 8 ]

ประเด็นการออกแบบ

  • หากกังหันเกิดขึ้นในกระบวนการหลังจากที่น้ำถูกยกขึ้นเป็นละออง อาจมีฟองอากาศขนาดเล็กจำนวนมากซึ่งอาจทำให้เกิดการเกิดโพรงอากาศ มากเกินไป ในใบพัดกังหัน[ 6 ]
  • หากมีการใช้โครงสร้างใต้น้ำ ต้นทุนของห้องใต้น้ำอาจคิดเป็นสัดส่วนถึง 40 เปอร์เซ็นต์ของต้นทุนโรงงาน เนื่องจากความแข็งแรงและปริมาตรที่ต้องการ ห้องที่มีปริมาตรมากเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการไหลที่มีความเร็วสูงให้ไหลขึ้นโดยไม่มีแรงเสียดทานมากเกินไป หากโครงสร้างมีปริมาตรมากและจมอยู่ใต้น้ำที่ระดับความลึก 100 เมตร จะต้องมีความแข็งแรงเพียงพอที่จะต้านทานน้ำหนักของมหาสมุทรที่ระดับความลึกนั้นได้[ 2 ]

การประเมินต้นทุน

การยกหมอกโดยใช้ความแตกต่างของอุณหภูมิความร้อนไม่จำเป็นต้องใช้ปั๊มและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดใหญ่เหมือนใน OTEC ประเภทอื่น ในระบบปิด ค่าใช้จ่ายของเครื่องแลกเปลี่ยนถือเป็นต้นทุนที่สูงที่สุดของโรงงาน OTEC โดยโรงงานขนาด 100MW ต้องใช้เครื่องแลกเปลี่ยน 200 เครื่องที่มีขนาดเท่ากับตู้คอนเทนเนอร์ขนาด 20 ฟุต[ 9 ]

ในปี 2553 Makai Ocean Engineering ได้รับสัญญาให้สร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์เพื่อประเมินว่าโรงไฟฟ้าพลังงานไอน้ำแบบยกหมอกจะสามารถแข่งขันกับวิธีการ OTEC ที่เป็นที่นิยมซึ่งนักวิจัยกำลังดำเนินการอยู่ได้หรือไม่ การศึกษาประเมินว่าโรงไฟฟ้าพลังงานไอน้ำแบบยกหมอกอาจมีราคาถูกกว่าโรงไฟฟ้าแบบวงจรปิด 17% ถึง 37% [ 10 ] ในโรงไฟฟ้าไอน้ำแบบไหลใต้น้ำ เกือบ 40% ของต้นทุนจะทุ่มเทให้กับการสร้างภาชนะรับแรงดันที่แข็งแรงพอ[ 2 ]

  • แนวปฏิบัติทางวิศวกรรมทางทะเล
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Mist_lift&oldid=1320330366 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ยกหมอก

ปั๊ม ยกหมอก ปั๊ม ไหลหมอก หรือ ปั๊ม ยกไอน้ำ เป็น เทคนิคการยกน้ำโดยใช้ ก๊าซ ซึ่งใช้ในรูปแบบหนึ่งของ การแปลงพลังงานความร้อนจากมหาสมุทร (OTEC) โดยน้ำจะตกลงมาเพื่อใช้งานกังหันน้ำ...

การดำเนินการ

เช่นเดียวกับโครงการ OTEC แบบวงจรเปิดอื่นๆ เทคนิคนี้เกี่ยวข้องกับการต้ม น้ำทะเล ภายใต้ ความดันบรรยากาศ ต่ำโครงการนี้สามารถมีได้หลายรูปแบบ ดังนั้นเพื่อเป็นตัวอย่าง จะมีการอธิบายรูปแบบเฉพาะ และส่วนด้านล่างจะแสดงรายละเอียดของรูปแบบอื่นๆ...

ประเด็นการออกแบบ

หากกังหันเกิดขึ้นในกระบวนการหลังจากที่น้ำถูกยกขึ้นเป็นละออง อาจมีฟองอากาศขนาดเล็กจำนวนมากซึ่งอาจทำให้เกิด การเกิดโพรงอากาศ มากเกินไป ในใบพัดกังหัน [ 6 ] หากมีการใช้โครงสร้างใต้น้ำ ต้นทุนของห้องใต้น้ำอาจคิดเป็นสัดส่วนถึง 40 เปอร์เซ็นต์ของต้นทุนโรงงาน...

การประเมินต้นทุน

การยกหมอกโดยใช้ความแตกต่างของอุณหภูมิความร้อนไม่จำเป็นต้องใช้ปั๊มและเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนขนาดใหญ่เหมือนใน OTEC ประเภทอื่น ในระบบปิด ค่าใช้จ่ายของเครื่องแลกเปลี่ยนถือเป็นต้นทุนที่สูงที่สุดของโรงงาน OTEC โดยโรงงานขนาด 100MW ต้องใช้เครื่องแลกเปลี่ยน 200...