Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Konstruktion av testrigg för moderna ångexpandrar
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2008 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Design of a testing rig for modern steam expanders (Swedish)
Abstract [sv]

This report summarize what have been done during the Master of Science Thesis that Klas Schjelderup has written for the company RANOTOR Utvecklings AB. The company is developing modern steam engines and this work should develop a machine to perform tests on a new type of piston seal that hopefully could be used in the future. The steam engines will be both volumetric and energy compact, around 1600

hp/literof cylinder volume, and it will have a lot of practical applications.

The new type of piston seal is hydrostatic lubricated which means that a fluid is separating two faces that normally is in contact. In this case pressurized water is used to separate the piston seal from the cylinder wall. RANOTOR have earlier formulated that at least the expander in the modern steam engine have to be oil-free, due to other components functionality in the closed water system. If the faces in contact doesn´t intentionally get separated there is a great risk of a breakdown due to the poor lubrication.

At the start of this work, parts of an old testing rig were at hand which originally was designed by SAAB during the 1970´s under management of Ove Platell. Ove continued the research of steam engines within RANOTOR after the project was closed at SAAB. The old parts was restored and then new components was developed to be able to lead the pressurized water from the fixed surrounding up to the oscillating piston with it seals. The water is led thru a piston rod up to the piston, which also connects the old test rig with the new piston. Within this work a foundation was designed and the drive train, electric motor matched with inverter, for the rig was composed and mounted all together on the foundation. All of the parts that were designed during this work were also manufactured by the author. At the end of the thesis work a fully functional testing rig was presented, ready to perform the piston seal tests.

If future tests could establish a piston seal concept that works, then you could begin to introduce steam into the piston expander and instead extract mechanical work from the steam. In that way the testing rig will be the first version of steam engines from RANOTOR.

Abstract [no]

Denna rapport sammanfattar vad som gjorts under det examensarbetet som Klas Schjelderup har utfört åt företaget RANOTOR Utvecklings AB. Företaget utvecklar en moderna ångmotorer och examensarbetet skulle leda fram till en maskin som kan utföra tester på en ny typ av kolvtätning som förhoppningsvis kan användas i ångmaskinerna. Ångmaskinerna kommer vara kompakta och effekttäta, ca. 1600

hk/literslagvolym, och har en mängd olika praktiska tillämpningar.

Kolvtätningen är hydrostatiskt smord vilket innebär att man med en vätska kan separera två ytor som annars ligger i kontakt med varandra. I detta fallet ska trycksatt vatten användas för att separera kolvtätningen från cylinderväggen. RANOTOR har tidigare konstaterat att hela den moderna ångexpandern, cylinder och kolv, måste vara fri från smörjolja då sådan kan förstöra funktionen hos andra komponenter i det slutna systemet. Och om man inte aktivt separerar ytorna finns en stor risk att kontakten havererar pga. de bristfälliga smörjförhållandena.

När detta arbetet påbörjades fanns en gammal testrigg att tillgå, vilken utvecklades av SAAB under 1970-talet under ledning av Ove Platell. Ove har efter nerlagda SAAB-satsningar drivit utvecklingen av ångmaskinerna inom RANOTOR istället. De äldre delarna kompletterades och därefter utvecklades nya komponenter för att kunna leda fram det trycksatta vattnet till kolvtätningen. Vattnet leds in via en stillastående omfattning och vidare in i den kolvstång som löper genom omfattningen, och flödar upp till kolven genom kanaler i kolvstången. Kolvstången är kopplad mellan den äldre testriggen och den nya kolven. Ett sammanbindande stativ har även utvecklats samt den drivande kringutrustningen (elmotor och varvtalsreglering) har också tagits fram inom examensarbetet. Alla egenutvecklade komponenter har sedemera också tillverkats av författaren. Vid examensarbetets slut stod testriggen helt färdig för att börja köra tester med.

Kan man genom framtida tester komma fram till en fungerade kolvtätningen så kan man börja föra in ånga i expandern och då istället utvinna arbete. På det viset kommer denna testrigg som utvecklats att bli den första versionen av ångmaskiner från RANOTOR.

Place, publisher, year, edition, pages
2008.
Series
MMK 2008:74 MKN 010
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-100709OAI: oai:DiVA.org:kth-100709DiVA: diva2:544588
External cooperation
RANOTOR Utvecklings AB,Peter Platell
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-08-15 Created: 2012-08-15 Last updated: 2012-08-15Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Klas Schjelderup(6513 kB)403 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 6513 kBChecksum SHA-512
58dffd3ce757d4b35cef93da18443f52f3cd095429ae674261da0bb70c2af8d139b547806c324be43a8a4a7351aaaee0745054f60a85e02b1491e39cdb10780e
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 403 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 161 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf