Proiect școală cu turbină cu aburi. Prezentare turbină cu abur. Istoria dezvoltării turbinelor cu abur

Slide 1

Robotica în viața noastră
Completat de: Sarvanov A.A. Șef: Romadanov K.N.

Slide 2

3 generații de roboți: software. Program hard-coded (ciclogramă). Receptiv. Capacitatea de a reprograma (adapta) automat în funcție de situație. Inițial, sunt stabilite doar elementele de bază ale programului de acțiune. Inteligent. Sarcina este introdusă într-o formă generală, iar robotul însuși are capacitatea de a lua decizii sau de a-și planifica acțiunile într-un mediu incert sau complex pe care îl recunoaște.
Un robot este o mașină cu comportament antropomorf (asemănător omului), care îndeplinește parțial sau complet funcțiile unei persoane (uneori un animal) atunci când interacționează cu lumea exterioară.

Slide 3

Arhitectura robotului inteligent
Organisme executive Senzori Sistem de control Model mondial Sistem de recunoaștere Sistem de planificare a acțiunii Sistem de execuție a acțiunii Sistem de gestionare a țintei

Diapozitivul 4

Roboți de acasă
Orientarea și mișcarea într-un spațiu restrâns cu un mediu în schimbare (obiectele din casă își pot schimba locația), deschizând și închizând ușile atunci când se deplasează prin casă. Manipularea obiectelor dintr-un complex și uneori necunoscut în avans, de exemplu, vase în bucătărie sau lucruri din camere. Interacțiune activă cu o persoană în limbaj natural și acceptarea comenzilor într-o formă generală
Sarcinile roboților de casă inteligentă:
Mahru și Ahra (Coreea, KIST)

Diapozitivul 5

Roboți de uz casnic - PR2 (Willow Garage)
PR2 se poate conecta la o priză
Oamenii de știință de la Universitatea California din Berkeley (UC Berkeley) au învățat mai întâi un robot să interacționeze cu obiecte deformante. În mod ciudat, dar abia acum a fost posibil să învățați mașina să lucreze cu obiecte moi și, cel mai important, care schimbă forma ușor și imprevizibil.

Diapozitivul 6

Roboți de război
Planuri de rearmare a armatei DARPA: până în 2015, o treime vehicul va fi fără pilot Timp de 6 ani din 2006, este planificat să cheltuiască 14,78 miliarde de dolari Până în 2025, este planificat transferul către o armată robotică cu drepturi depline

Diapozitivul 7

Fără pilot avioane (UAV)
32 de țări ale lumii produc aproximativ 250 de tipuri de aeronave fără pilot și elicoptere
RQ-7 Shadow
RQ-4 Global Hawk
X47B UCAS
A160T Colibri
UAV ale Forțelor Aeriene și ale Armatei SUA: 2000 - 50 de unități 2010 - 6800 de unități (de 136 de ori)
RQ-11 Raven
În 2010, comanda Forțelor Aeriene SUA, pentru prima dată în istoria sa, intenționează să dobândească mai multe vehicule fără pilotmai degrabă decât avioane cu echipaj. Toate elicopterele vor fi fără pilot până în 2035.
Piața UAV: \u200b\u200b2010 - 4,4 miliarde USD 2020 - 8,7 miliarde USD cota SUA - 72% din piața totală

Diapozitivul 8

Roboți de război la sol
Robot de transport BigDog (Boston Dinamics)
Robot de luptă MAARS
Robot sapper PackBot 1.700 de unități în serviciu
BlackKnight Robot Tank
Sarcini îndeplinite: dezminare, recunoaștere, așezare a liniilor de comunicație, transport de bunuri militare, protecția teritoriului

Diapozitivul 9

Roboți marini
Robotul subacvatic REMUS 100 (Hydroid) a creat 200 de exemplare.
Sarcini îndeplinite: Detectarea și distrugerea submarinelor Patrularea zonei de apă Combaterea piraților marini Detectarea și distrugerea minelor Cartografia fundului mării
Până în 2020, în lume vor fi produse 1142 de dispozitive pentru un total de 2,3 miliarde de dolari, din care 1,1 miliarde vor fi cheltuite de militari. Vor fi produse 394 de dispozitive subacvatice mari, 285 medii și 463 miniaturale. În cazul dezvoltării optimiste a evenimentelor, vânzările vor ajunge la 3,8 miliarde de dolari, iar în termeni „bucăți” - 1.870 de roboți.
barca US Navy Protector

Diapozitivul 10

Roboți industriali
Până în 2010, peste 270 de modele de roboți industriali au fost dezvoltate în lume, au fost produse 1 milion de roboți. 178 de mii de roboți au fost introduși în SUA În 2005, 370 de mii de roboți au lucrat în Japonia - 40 la sută din numărul total din lume. Au existat 32 de roboți pentru fiecare 1.000 de muncitori ai fabricii umane Până în 2025, din cauza îmbătrânirii populației din Japonia, 3,5 milioane de locuri de muncă vor fi ocupate de roboți Producția modernă de înaltă precizie este imposibilă fără utilizarea roboților Rusia în anii 90 și-a pierdut flota roboți. Nu există producție în masă de roboți.

Diapozitivul 11

Roboți spațiali
Robonaut -2 a plecat la ISS în septembrie 2010 (dezvoltat de General Motors) și va deveni membru permanent al echipajului.
EUROBOT la stand
Robotul DEXTRE lucrează la ISS din 2008.

Diapozitivul 12

Roboți de securitate
Patrulare stradală Securitate interioară și clădire Supraveghere aeriană (UAV)
SGR-1 (grăniceri coreeni)
Robot de securitate Reborg-Q (Japonia)

Diapozitivul 13

Nanoroboti
„Nanoroboti”, sau „nanobiți” - roboți comparabili ca dimensiune cu o moleculă (mai mică de 10 nm), care posedă funcțiile de mișcare, prelucrare și transmitere a informațiilor, execuție de programe.

Diapozitivul 14

Roboți medicali
Servicii spitalicești Monitorizarea pacientului
Distribuitor de medicamente MRK-03 (Japonia)

Diapozitivul 15

Roboți medicali - roboți chirurgicali
Chirurg robot Da Vinci Developer - INTUITIVE SURGICAL INC (SUA) 2006 - 140 clinici 2010 - 860 clinici în Rusia - 5 instalații
Operatorul lucrează într-o zonă nesterilă la consola de control. Manipulatoarele de scule sunt activate numai dacă capul operatorului este poziționat corect de robot. Se utilizează o imagine 3D a câmpului de operare. Mișcările de mână ale operatorului se traduc perfect în mișcări foarte precise ale instrumentelor de operare. Șapte grade de libertate de mișcare a instrumentelor oferă operatorului posibilități fără precedent.

Diapozitivul 16

Roboți medicali - proteze
Proteza de mână bionică i-Limb (Touch Bionics) poate încărca până la 90 de kilograme de sarcină.Produs în serie din 2008, 1200 de pacienți din întreaga lume.
Proteza este controlată de curenții mioelectrici de la nivelul membrului, iar pentru o persoană pare aproape a controla o mână reală. Împreună cu „mânerul pulsatoriu”, acest lucru permite persoanei cu dizabilități să facă manipulări mai precise, până la legarea șireturilor sau fixarea unei centuri.

Diapozitivul 17

Exoscheletele (Japonia)
HAL-5, 23 kg, 1,6m 2,5 ore de lucru Crește puterea de 2 până la 10 ori Producția în serie din 2009
Sistemul de control adaptiv, care primește semnale bioelectrice de la suprafața corpului uman, calculează ce fel de mișcare și cu ce putere va face persoana. Pe baza acestor date, se calculează nivelul de putere suplimentară necesară pentru mișcare, care va fi generat de servo-urile exoscheletului. Viteza și răspunsul sistemului sunt de așa natură încât mușchii umani și părțile automate ale exoscheletului se mișcă la unison perfect.
Robot Suit Hybrid Assistive Limb (HAL) de Cyberdyne

Diapozitivul 18

Exoscheletele (Japonia)
Honda Walking Assist - lansat din 2009, greutate - 6,5 kilograme (inclusiv pantofi și baterie litiu-ion), durata de funcționare la o singură încărcare - 2 ore. Cerere - pentru persoanele în vârstă, facilitând munca lucrătorilor pe banda rulantă.
Farmer Exoskeleton (Universitatea din Tokyo agricultură și tehnologii)

  • Profesor: Kriventsov Leonid Alexandrovich,
  • cea mai înaltă categorie de calificare
  • Subiectul lecției:
  • Asino - 2014
  • Instituție de învățământ autonomă municipală -
  • liceul nr. 4, orașul Asino, regiunea Tomsk
Robotica este
  • (din robot și tehnologie; ing. robotică) este o știință aplicată angajată în dezvoltarea sistemelor tehnice automatizate.
  • Robotica se bazează pe discipline precum electronica, mecanica, informatica, ingineria radio și ingineria electrică.
Tipuri de robotică
  • Constructie
  • Industrial
  • Gospodărie
  • Aviaţie
  • Extrem
  • Militar
  • Spaţiu
  • Sub apă
Un pic de istorie
  • Cuvântul „robotică” se bazează pe cuvântul „robot”, inventat în 1920 de scriitorul ceh Karel Čapek pentru piesa sa de ficțiune „R. W. R. " („Roboții universali ai lui Rossum”), montați pentru prima dată în 1921 la Praga și bucurați de public.
  • În ea, proprietarul plantei aranjează eliberarea multor androizi, care la început funcționează fără odihnă, dar apoi se ridică și îi distrug pe creatorii lor.
Premiera proiecției piesei Robot este
  • (Robot ceh, de la robota - muncă forțată sau rob - sclav) - un dispozitiv automat creat pe principiul unui organism viu.
  • Acționând conform unui program prestabilit și primind informații despre lumea externă de la senzori (analogi ai simțurilor organismelor vii), robotul efectuează independent producția și alte operații, de obicei efectuate de oameni (sau animale).
  • În acest caz, robotul poate avea o conexiune cu operatorul (poate primi comenzi de la el) și poate acționa autonom.
Android
  • Android (de la rădăcina greacă ἀνδρ - cuvântul ἀνήρ - „om, om” și sufixul -oid - din cuvântul grecesc εἶδος - „asemănare”) este umanoid.
  • ÎN sens modern se referă de obicei la un robot umanoid.
Clase de roboți:
  • Manipulare
  • O mașină automată, constând dintr-un actuator sub forma unui manipulator cu mai multe grade de mobilitate și un dispozitiv de control al programului, care servește pentru a efectua în proces de producție funcții motor și control.
  • Staționar
  • Mobil
  • Astfel de roboți sunt fabricați în versiuni suspendate, suspendate și portal. Acestea sunt cele mai răspândite în industria construcției de mașini și a fabricării de instrumente.
  • Un manipulator este un mecanism pentru controlul poziției spațiale a instrumentelor și obiectelor de muncă.
  • Roboți de manipulare
  • mișcare de translație
  • mișcare unghiulară
  • Tipuri de mișcare
  • Combinația și dispunerea reciprocă a legăturilor determină gradul de mobilitate, precum și domeniul de aplicare al sistemului de manipulare al robotului.
  • Pentru a asigura deplasarea în legături, pot fi utilizate acționări electrice, hidraulice sau pneumatice.
  • Roboți de manipulare
  • Dispozitivele de prindere fac parte din manipulatoare (deși sunt opționale). Cele mai versatile prinderi sunt similare mâinii umane - prinderea se face cu „degete” mecanice.
  • Pentru prinderea obiectelor plate, se utilizează dispozitive de prindere cu ventuză pneumatică.
  • Pentru a captura un set de părți similare (care se întâmplă de obicei atunci când roboții sunt utilizați în industrie), sunt utilizate structuri specializate.
  • În loc de dispozitive de prindere, manipulatorul poate fi echipat cu un instrument de lucru. Acesta poate fi un pistol de pulverizare, un cap de sudură, o șurubelniță etc.
Clase de roboți:
  • Mobil
  • O mașină automată în care există un șasiu în mișcare cu acționări controlate automat.
  • Cu roți
  • Mersul pe jos
  • Urmărit
Clase de roboți:
  • Mobil
  • Crawling
  • Plutitoare
  • Zbor
Robot plutitor
  • Inserați fragmentul video
  • https://www.youtube.com/watch?time_continue\u003d9&v\u003dPC2hsu0jTbo
Roboți moderni
  • ASIMO
  • Asimo
  • NAO (Nao)
ASIMO (Asimo), compania HONDA
  • Inserați fragmentul video
  • https://www.youtube.com/watch?v\u003dBmglbk_Op64
  • NAO (Nao)
  • Inserați fragmentul video
  • https://www.youtube.com/watch?v\u003d1W4LoQow_3o
Roboți moderni Componente pentru roboți
  • Actuatoarele sunt „mușchii” roboților. În prezent, cele mai populare motoare din acționări sunt electrice, dar sunt utilizate altele care utilizează substanțe chimice sau aer comprimat.
Actuatori Legi ale roboticii
  • Un robot nu poate face rău unei persoane sau, prin lipsa sa de acțiune, permite să se facă rău unei persoane.
  • Un robot trebuie să respecte toate ordinele date de un om, cu excepția cazului în care aceste ordine sunt contrare primei legi.
  • Robotul trebuie să aibă grijă de siguranța sa în măsura în care nu contrazice prima și a doua lege.
  • Isaac Asimov, 1965
Legile roboticii
  • În romanul său din 1986 Roboți și imperiu, Asimov a propus Legea zero:
  • 0. Un robot nu poate face rău umanității sau, prin inacțiunea sa, permite omului să fie rănită.
  • 0. Un robot nu poate face rău unei persoane, decât dacă dovedește că în cele din urmă va fi benefic pentru întreaga umanitate.
Lista surselor utilizate:
  • Materialul este preluat din manual - E.I. Yurevich, Fundamentele roboticii.
  • http://www.prorobot.ru/slovarik/robotics-zakon.php
  • Fundalul prezentării - http://sch1498.mskobr.ru/images/Kartinki/2.jpg
  • Fotografie de Karl Chapek - http://static.ozone.ru/multimedia/books_covers/1007573981.jpg
  • Joacă fotografia de spectacol - http://1.bp.blogspot.com/-o_TRaM0uze8/U_xYIx3d-FI/AAAAAAAAAAfA/4QxDeeX9ICc/s1600/chapek-rur-4ital.ru.jpg
  • Fotografii ale NAO, roboți cu roți și urmărite - drept de autor
  • Roboți de manipulare - http://training-site.narod.ru/images/robot6.jpg, http://toolmonger.com/wp-content/uploads/2007/10/450_1002031%20kopia.jpg
  • Roboți de înot - https://images.cdn.stuff.tv/sites/stuff.tv/files/news/robot-water-snake_0.jpg
  • Robot ambulant - http://weas-robotics.ru/wp-content/uploads/2013/09/mantis.jpg
  • Robot Chef - http://bigpicture.ru/wp-content/uploads/2009/08/r12_1931.jpg
  • Violonist robot - https://imzunnu.files.wordpress.com/2010/04/toyotaviolinplayingrobot.jpg
  • Fotografie de Isaac Asimov - https://ds04.infourok.ru/uploads/ex/0d01/000256f0-8256e822/3/hello_html_382bf8c1.jpg
  • Unități de robot - https://gizmod.ru/uploads/posts/2000/14172/image.jpg, http://www.servodroid.ru/_nw/0/62696.jpg
  • Robot forestier - http://www.strangedangers.com/images/content/136345.jpg
  • Fotografie Aibo - http://img0.liveinternet.ru/images/attach/c/9/105/393/105393992_large_5361707_h_sAibo_img_0807.jpg
  • Fotografie de Asimo - https://everipedia-storage.s3.amazonaws.com/NewlinkFiles/1149050/4690442.jpg

Slide 2

O turbină cu aburi (fr. Turbine din turbo vortex latin, rotație) este un motor termic continuu, în aparatul cu lamă al cărui energie potențială a vaporilor de apă comprimată și încălzită este transformată în energie cinetică, care la rândul său efectuează lucrări mecanice pe arbore .

Slide 3

Turbina este formată din trei cilindri (HPC, HPC și LPH), ale căror jumătăți inferioare ale corpurilor sunt desemnate 39, 24 și respectiv 18. Fiecare dintre cilindri constă dintr-un stator, al cărui element principal este o carcasă staționară și un rotor rotativ. Rotoarele separate ale cilindrilor (rotorul HPC 47, rotorul HPC 5 și rotorul HPC 11) sunt conectate rigid prin cuplajele 31 și 21. Semicuplarea rotorului generatorului electric este conectată la jumătate -ambreiați 12, iar rotorul excitator este conectat la acesta. Un lanț de rotoare cilindrice individuale asamblate, un generator și un excitator se numește arbore. Lungimea sa cu un număr mare de cilindri (și cel mai mare număr dintre ele în turbinele moderne este de 5) poate ajunge la 80 m.

Diapozitivul 4

Principiul de funcționare

Turbinele cu abur funcționează după cum urmează: aburul generat într-un cazan cu abur, sub presiune ridicată, intră în palele turbinei. Turbina se rotește și generează energie mecanică pentru a fi utilizată de generator. Generatorul produce electricitate. Ieșirea electrică a turbinelor cu abur depinde de căderea de presiune a aburului la intrarea și ieșirea unității. Capacitatea turbinei cu abur a unei singure unități ajunge la 1000 MW. În funcție de natura procesului termic, turbinele cu abur sunt împărțite în trei grupe: condensare, încălzire și turbine cu destinație specială. După tipul etapelor turbinei, acestea sunt clasificate ca active și reactive.

Diapozitivul 5

Diapozitivul 6

Turbine cu abur - beneficii

funcționarea turbinelor cu abur este posibilă pe tipuri diferite combustibili: gazos, lichid, solid, putere ridicată, alegere liberă a lichidului de răcire, gamă largă de putere, resursă impresionantă a turbinelor cu abur

Diapozitivul 7

Turbine cu abur - dezavantaje

inerție ridicată a instalațiilor cu abur (timp de pornire și oprire îndelungat) cost ridicat al turbinelor cu abur volum redus de electricitate produsă, în raport cu volumul de energie termică repararea costisitoare a turbinelor cu abur reducerea performanțelor de mediu, în cazul utilizării combustibilului greu ulei și combustibil solid

Diapozitivul 8

Cerere:

Turbina cu aburi cu jet Parsons a fost folosită de ceva timp în principal pe navele de război, dar a cedat treptat turbinelor cu aburi cu jet activ mai compacte, în care partea cu jet de înaltă presiune a fost înlocuită cu un disc activ cu o singură treaptă sau cu două coroane. Ca urmare, pierderile datorate scurgerilor de abur prin golurile din aparatul lamelor au scăzut, turbina a devenit mai simplă și mai economică. În funcție de natura procesului termic, turbinele cu aburi sunt de obicei împărțite în 3 grupe principale: condensare, încălzire și scopuri speciale.

Diapozitivul 9

Principalele avantaje ale PTM:

Gama largă de putere; Eficiență internă crescută (de 1,2-1,3 ori) (~ 75%); Lungime de instalare redusă semnificativ (de până la 3 ori); Costuri de capital reduse pentru instalare și punere în funcțiune; Lipsa unui sistem de alimentare cu ulei, care asigură siguranța la incendiu și permite funcționarea în camera cazanului; Absența unei cutii de viteze între turbină și mecanismul acționat, ceea ce crește fiabilitatea funcționării și reduce nivelul de zgomot; Reglarea lină a vitezei de rotație a arborelui de la ralanti la sarcina turbinei; Nivel redus de zgomot (până la 70 dBA); Greutate specifică redusă (până la 6 kg / kW de capacitate instalată) Durată de viață lungă. Timpul de funcționare al turbinei înainte de dezafectare este de cel puțin 40 de ani. Cu utilizarea sezonieră a turbinei, perioada de recuperare nu depășește 3 ani.

  • Prezentați elevii
  • cu dispozitiv și principiu
  • funcționarea turbinei cu aburi.
  • Introduceți conceptul de eficiență termică
  • motor.
  • Identificați problemele
  • protectia mediului.
  • Obiective:
  • acesta este un motor termic continuu, în care energia potențială a vaporilor de apă comprimați și încălziți este transformată în energie cinetică, care, la rândul său, efectuează lucrări mecanice pe arbore.
Turbo (lat.) - vânt vârtej mijlocul secolului al XIX-lea
  • Turbine
  • Aburi
  • Gaz
Diagrama dispozitivului cu turbină cu abur
  • 1 - duza
  • 2 - scapula
  • 3 - perechi
  • 4 - disc
  • 5 - arbore
CERERE:
  • Este folosit ca motor pentru un generator electric în centralele termice, nucleare și hidroelectrice, ca motoare în domeniul maritim, terestru și transport aerianca parte integrantă a transmisiei hidrodinamice.
  • Un dispozitiv similar cu o turbină, dar care are o acționare pentru rotirea lamelor de pe arbore - un compresor sau o pompă.
  • Cea mai puternică centrală electrică din lume se află în America de Sud, pe râul Parana. Cele 18 turbine ale sale generează 12.600 milioane de wați / oră de energie electrică.
  • neajunsurile muncii
  • turbină cu abur
  • viteza de rotație nu poate varia foarte mult
  • perioade lungi de pornire și oprire
  • costul ridicat al turbinelor cu abur
  • volum mic de energie electrică produsă, în raport cu volumul de energie termică.
  • avantaje
  • muncă
  • turbină cu abur
  • rotația este într-o singură direcție;
  • fără zgomot, ca atunci când pistonul funcționează
  • funcționarea turbinelor cu abur este posibilă pe diferite tipuri de combustibil: gazos, lichid, solid
  • putere de unitate mare
  • Corpul de lucru
  • Încălzitor
  • Frigider
  • A p \u003d Q1- Q2
Formula de eficiență
  • Ap - Muncă utilă;
  • Q1 - Cantitatea de căldură,
  • primit de la încălzitor;
  • Q2 - Cantitatea de căldură
  • dat la frigider.
Coeficientul de performanță (COP)
  • Nu poate fi mai mare de 1 (sau 100%)
  • Eficiența motorului cu abur ≈ 8-12%
  • Turbină cu abur sau gaz\u003e 30%
  • ICE ≈ 20-40%
  • Modalități de îmbunătățire a eficienței
  • turbină cu abur
  • 1) crearea unei izolații termice a cazanului mai perfectă;
  • 2) o creștere a temperaturii în cazan, precum și o creștere a presiunii aburului
PROBLEME ECOLOGICE
    • Creșterea temperaturii medii
    • Schimbarea climatului
    • Formarea „efectului de seră”
    • Dispare anumite tipuri animale, păsări, plante
    • Precipitații acide
Surse alternative de energie
  • Motoare termice:
  • 25,5 miliarde de tone de oxizi de carbon
  • 190 de milioane de tone de oxizi de sulf
  • 65 de milioane de tone de oxizi de azot
  • 1,4 milioane de tone de clorofluorocarbon
  • Plumb, cadmiu, cupru, nichel etc.
  • Energie solara
  • Electricitate
  • Energia câmpului magnetic
  • Energie eoliana
Dezvoltări de Gustaf de Laval
  • În 1883, suedezul Gustaf de Laval a reușit să depășească multe dificultăți și să creeze prima turbină cu aburi funcțională. Laval a primit un brevet pentru un separator de lapte cu câțiva ani mai devreme. Pentru a o conduce, a fost nevoie de o unitate de mare viteză. Niciunul dintre motoarele care existau în acel moment nu a îndeplinit sarcina. Laval s-a convins că doar o turbină cu abur îi poate oferi viteza de care avea nevoie. A început să lucreze la proiectarea acestuia și, în cele din urmă, a realizat ceea ce și-a dorit.
Din istorie
  • Turbina Laval era o roată ușoară, pe ale cărei lame se induce abur prin mai multe duze fixate la un unghi acut.
  • În 1889, Laval și-a îmbunătățit în mod semnificativ invenția prin completarea duzelor cu expansori conici. Acest lucru a sporit semnificativ eficiența turbinei și a transformat-o într-un motor universal.
Dezvoltări de Charles Parsons
  • În 1884, inginerul englez Charles Parsons a primit un brevet pentru o turbină cu jet cu mai multe etape, pe care a inventat-o \u200b\u200bspecial pentru a conduce un generator electric.
  • În 1885 a proiectat o turbină cu jet cu mai multe etape, care a fost ulterior folosită pe scară largă în centralele termice.
Teme pentru acasă:

 

Ar putea fi util să citiți: