Mary-Ann (turbina generatora)
Mary-Ann to pseudonim nadany pierwszej turbinie parowej używanej w użyteczności publicznej do wytwarzania energii elektrycznej w Ameryce. Firma Hartford Electric Light Company z Hartford, Connecticut , zdała sobie sprawę z dodatkowego zapotrzebowania na energię elektryczną w 1900 roku i zdecydowała w 1901 roku o zakupie generatora z turbiną parową. Turbina, zbudowana przez Westinghouse i o mocy 1,5 megawata , działała w fabryce Hartford Electric na Pearl Street od 1901 do 1905 roku.
Historia
Connecticut prosperowało na początku XX wieku. To przyciągało duże populacje ludzi. Wiele gałęzi przemysłu rozwinęło się i potrzebowało energii elektrycznej (której pierwotnym zastosowaniem było wyłącznie oświetlenie) do napędzania swoich maszyn.
Hartford Electric Light Company z Hartford, Connecticut , zdając sobie sprawę z tego dodatkowego zapotrzebowania na energię elektryczną, zdecydowała w 1900 roku o zainstalowaniu potężnej maszyny o mocy trzech tysięcy koni mechanicznych, aby wytworzyć tak ogromną ilość potrzebnej energii elektrycznej.
Opis
Hartford Electric Light Company (HELCO) zamówiła w styczniu 1901 roku turbinę parową typu Westinghouse-Parsons zbudowaną przez Westinghouse Electric and Manufacturing Company w East Pittsburgh w Pensylwanii . Turbina parowa ważyła ponad dziewięćdziesiąt tysięcy funtów, więc do jej transportu zbudowano specjalnie zaprojektowany wagon. New York, New Haven i Hartford Railroad dostarczyły turbinę parową.
Ich parownia przy Pearl Street mieściła 45-tonową jednostkę Westinghouse, która miała około 7 stóp wysokości i około 7 stóp szerokości. Masywna maszyna generująca prąd otrzymała przydomek „Mary-Ann”. HELCO umieściło turbinę parową w elektrowni w kwietniu 1901 roku. Pracowała ona z prędkością 1200 obr./min, obracając generator, który wytwarzał dwufazowy prąd przemienny o częstotliwości 60 Hz i napięciu 2400 V.
Generator elektryczny z turbiną parową działał zgodnie z oczekiwaniami, ale na początku instalacji napotkał pewne trudności. Problemy te nie były całkowicie nieoczekiwane, ponieważ przed wysyłką nie przeprowadzono testów urządzenia. Technologia nie była wystarczająco zaawansowana, a producent nie miał możliwości pełnego załadowania maszyny do dokładnego testu przed wysyłką. Jednym z problemów, który pojawił się podczas pracy turbiny, było smarowanie. Mechanizm wokół wału turbiny wyciekł trochę oleju i miał kontakt z parą wodną, co osłabiło jego właściwości smarne.
Kolejny problem, który się pojawił, ponieważ nie było testów w sklepie producenta, dotyczył ciągu. Konstrukcja ogromnej turbiny pozwalała na łatwy demontaż, jednak ta wada konstrukcyjna powodowała nierównomierność temperatury pod przegrzaną parą, co powodowało słabe osiągi. Te wady zostały przeprojektowane i ostatecznie poprawione, aby zapewnić zadowalające działanie. „Mary-Ann” wyprodukowała 80 000 kilowatogodzin w pierwszym roku, 429 000 kilowatogodzin w drugim roku, 616 000 kilowatogodzin w trzecim roku i prawie 2 500 000 kilowatogodzin w czwartym roku. Generator elektryczny z turbiną parową został przeniesiony do ich zakładu w Dutch Point w 1905 roku.
Innym problemem było to, że projekt turbiny parowej wymagał pełnego zaopatrzenia w wodę rzeki Connecticut , która wpływała do Hartford. Aby rozwiązać ten problem, zbudowano trzy wieże chłodnicze do wychwytywania pary z turbiny i skraplania jej z powrotem do ciekłej wody, którą można ponownie wykorzystać. W ten sposób ta sama woda może być używana w kółko przez około rok.
Firma Hartford Electric Light Company po raz pierwszy zamówiła turbinę parową 1 stycznia i rozpoczęła instalację 1 kwietnia. 5 października działała na pełnych obrotach, aby wytwarzać energię elektryczną potrzebną miastu Hartford i okolicom. Była to pierwsza firma w Ameryce, która wykorzystała turbinę parową do celów użyteczności publicznej do wytwarzania energii elektrycznej. „Mary-Ann” prowadziła 84 godziny w pierwszym roku, 555 godzin w drugim roku, 721 godzin w trzecim roku i 2173 godziny w czwartym roku.
Generator elektryczny z turbiną parową był nominalnie oceniany na 1500 kilowatów , ale miał maksymalną moc 1900 kilowatów. Kotłownia posiadała trzy kotły wodnorurowe firmy Aultman-Taylor , każdy o mocy 550 KM. Skraplacz był typu barometru i został wyprodukowany przez firmę Worthington . Woda do skraplania była dostarczana z trzech wież chłodniczych, które miały 40-konne prądu stałego dla wentylatorów.
Na początku turbina nie była w ciągłej eksploatacji, ale zwykle naprawy były potrzebne jeden lub dwa dni w tygodniu. Wielokrotnie trzeba było wymieniać łopatki turbiny. Trwało to przez dwa lata, zanim problemy zostały rozwiązane. Ta nowa technologia ostatecznie zastąpiła starą tłokową maszynę parową i była poprzedniczką wszystkich generatorów elektrycznych turbin parowych w dzisiejszej Ameryce.
Firma Hartford Electric Light Company przesyłała trójfazowy prąd przemienny o wysokim napięciu w 1893 r. Z generatora elektrycznego podobnego do „Mary-Ann”. To było z ich Rainbow Hydroelectric Station w Windsor, Connecticut , do głównej stacji w Hartford - jakieś osiem mil stąd.
Źródła
-
Wydawnictwo Fergusona (1918). Parowy . Wydawnictwo Fergusona.
Pierwszą turbiną parową i generatorem elektrycznym w tym kraju była maszyna o mocy nominalnej 1500 kilowatów, ale o maksymalnej mocy 1900 kilowatów, która została zainstalowana przez „Westinghouse Electric & Manufacturing Company” w Hartford Electric Light Company i rozpoczęła się w kwiecień 1901.
- Hartford Steam, Boiler Inspection and Insurance Company (lipiec 1924). Lokomotywa Towarzystwa Kontroli i Ubezpieczeń Kotłów Parowych Hartford . Hartford, Connecticut.
- Żelazo (1902). Świat żelaza i maszyn .
-
Kane, Joseph Nathan (1997). Słynne pierwsze fakty, wydanie piąte . Firma HW Wilson. ISBN 0-8242-0930-3 .
Pierwszą turbiną parową obsługiwaną przez zakład użyteczności publicznej do produkcji energii elektrycznej była turbina parowa o mocy 1500 kW zainstalowana w kwietniu 1901 r. Przez firmę Hartford Electric Light Company w Hartford w stanie Connecticut na stacji Pearl Street. Turbina, wyprodukowana przez Westinghouse Electric and Manufacturing Company, East Pittsburgh, PA, zaczęła wytwarzać energię elektryczną w październiku 1901 roku.
- Mangan, Gregg (2 marca 2015). W tym dniu w historii Connecticut . Prasa historii. ISBN 978-1-62585-195-6 .
- Robb, William (1902). Świat elektryczny i inżynier . Wydawnictwo McGraw. P. V40.
- Wilson, David Gordon (5 września 2014). Projektowanie wysokosprawnych maszyn wirnikowych i turbin gazowych . MIT Press. ISBN 978-0-262-32581-3 .