世界上耗电最多的五大设备,你知道几个?

七七的话匣子 2025-02-21 20:27:27

您家一个月用多少电?200度?500度?800度?够心疼了吧!可您敢信吗?这世上有些设备,一启动就能吞掉咱全家几十年的电!今天咱们一起唠唠世界上耗电最多的五大设备。

电弧炉:钢铁工业的灵魂

19世纪末,法国的Héroult老先生捣鼓出了这玩意儿,专门用来回收废铁废钢的。

但正巧赶上碳化钙市场行情一路看涨,就改行去生产碳化钙了。

没想到后来在1906年,被用到炼钢上了,最终发展成了现代化的大规模炼钢工艺。

它就像个大熔炉,炉子里有两个石墨电极,通上电后,电极和炉料之间就会产生一道能达到3000℃高温电弧,把废钢之类的炉料熔化,再进行一系列的冶金反应,最终炼成钢水。

和传统的高炉比起来,电弧炉可以更灵活地调节炉内的气氛,想要炼啥样的钢,就能炼啥样的钢。

工作中的电弧炉

而且现在炼钢对环保要求越来越高,电弧炉能更好地控制排放,比传统高炉更环保,更节能。

但再节能,它也是个电老虎,生产1吨钢,电弧炉大约要消耗380-500度电,大概是一个五口之家一个月的用电量。

目前世界上最大的电弧炉,是意大利制造的420吨直流电弧炉。

配备了420吨钢包精炼炉和双真空脱气系统,主要用来生产低碳钢、超低碳钢和高级脱氧钢,年产能达到260万吨。

炼钢是地球上污染最严重的行业之一,约占全球二氧化碳排放量的8%

就算是按照最低耗电量来算,满负荷一次需要159600度电,相当于一个五口之家36年的用电量。

咱们国内制造的最大电弧炉是350吨,出口到了土耳其。

虽然咱们也能自主建设电弧炉,在业界内的地位也不低,但是咱们的电弧炉平均利用率只有60%,在技术应用和运营效率方面,咱们还得继续努力追赶。

信息来源:1、析测试百科网.《真空电弧炉的历史与发展》

2、ZBTECH官网.《国内最大350吨电炉发往土耳其港口获客户一致好评》

电弧炉熔炼过程中产生的炉渣

离子对撞机:探索宇宙奥秘

上个世纪物理学家们发现,想要真正了解原子内部的奥秘,就要把原子核给“撞开”看看。

离子对撞机能让离子以极高的速度互相碰撞,撞出一些全新的粒子,让我们能看到比原子还小的微观世界。

通过研究这些微观粒子,我们可以更深入地了解宇宙的起源和物质的构成,还可能发现新型能源和材料。

不过在加速粒子时,粒子加速器要消耗大量的电能。

因为咱们需要用强大的电磁场来推动粒子加速,还得维持极低的温度,才能让超导磁体正常工作。

电子离子对撞机将把电子和质子碰撞在一起(示意图)

欧洲核子研究中心(CERN)的大型强子对撞机(LHC),是世界上最大的离子对撞机,周长足有27公里。

CERN实验室一年下来,平均要用掉12-13亿度电,这相当于一个23万人口的城市一年的用电量。

而LHC作为CERN主要的用电设备,用电量占了CERN总用电量的55%。

咱们国家的第一台离子对撞机是北京正负电子对撞机(BEPC),1988年10月16日实现了首次正负电子束对撞。

虽然规模比不上LHC,但它为咱们的高能物理研究打下了坚实的基础。

LHC 的紧凑型 μ 子螺线管探测器

咱们正在规划建设全球最大的离子对撞机——环形正负电子对撞机(CEPC)。

CEPC计划建造一个周长100公里的地下隧道,是LHC的近4倍,用来加速电子和正电子,从而产生大量的希格斯玻色子。

目前已经完成了技术设计报告,计划今年就提交项目建议书。

如果一切顺利,预计2027年开建,2035年完工。

信息来源:1、欧洲核子研究中心(CERN)官网.《环境意识:管理和优化CERN的电力消耗》

2、欧洲核子研究中心(CERN)官网.《中国未来环形对撞机的设计》

欧洲核子研究中心

核动力航母:遨游海洋的霸主

别看航母在海上威风八面的,但它真是个烧钱的主儿,足够让一个小国倾家荡产。

二战后航母的地位一度下滑,结果朝鲜战争一爆发,喷气式舰载机往上一飞,大家伙儿又意识到这玩意儿的重要性了。

后来英国人捣鼓出了光学助降装置、蒸汽弹射器、斜角飞行甲板这些新技术。

美国人一看,这好啊,把这些东西一整合,给整出了福莱斯特级航母。

再后来核潜艇的核动力技术也成熟了,美国海军索性给航母也装上“核心”。

福莱斯特号航空母舰

核动力航母的续航能力可不是按海里算的,而是按年,甚至十年来算的。

一口气跑个二三十年都不用加核燃料。

世界上只有美国和法国拥有核动力航母。

美国的福特级航母配备了两台A1B压水堆,每台反应堆的热功率高达700兆瓦。

其中最耗电的是它的电磁弹射系统。

每次弹射都要用掉40到70度电。

核燃料颗粒垂直堆放在长长的金属管中,为商用核反应堆提供动力

在一天24小时的高强度战斗中,它最多可以完成270次弹射,仅弹射系统一天就要耗掉10800-18900度电,而这还只是它总耗电量的一部分。

虽然咱们现在还没有核动力航母,但咱们正在四川乐山建一个陆基核反应堆原型,专门研究水面舰艇的动力系统。

这被看作是咱们开发核动力航母的关键一步。

而且咱们正在研究的钍基熔盐反应堆,理论上比美国现在用的铀燃料更安全、更高效。

咱们的钍储量非常丰富,满足未来2万年的能源需求。

信息来源:1、维基百科.《USS Forrestal》

2、armyrecognition.《独家:中国加速核动力航空母舰研发卫星图像证实进展》

钍矿

托卡马克:高温等离子体的磁力笼

上世纪50年代,苏联的老科学家们就开始琢磨托卡马克。

他们想弄清楚太阳是怎么发光发热的,想着能不能在地球上也造个小太阳。

托卡马克,简单来说就是用磁场把等离子体关起来的装置。

当把气体加热到特别高的温度,电子就能跑出来,变成带电的粒子,这就是等离子体。

在这种状态下,氢原子就能抱团,融合成氦原子,释放出巨大的能量,这就是核聚变了。

那这有什么用呢?

TEXTOR 燃烧室

说白了就是为了解决能源问题。

咱们现在烧煤、烧油,污染严重,资源也有限。

核聚变就不一样了,它用的燃料是氢的同位素,地球上海水里就有大量的氘,几乎取之不尽,用之不竭。

而且核聚变本身不会产生大量的放射性废物,相对来说更清洁。

但要在地球上造个能稳定运行的小太阳可不容易,最大的难题就是能量。

核聚变聚变反应示意图:氘核(D)和氚核(T),聚变形成氦核(H)和一个自由高能中子(N)

托卡马克需要消耗大量电能来维持等离子体的运行,这就像烧开水,火不够旺,水就烧不开。

托卡马克到底有多耗电呢?

我给你说个例子,现在世界上最大的在运行的托卡马克装置是由日本和欧盟合作的JT-60SA。

它能把气体烧到1亿度以上,未来甚至能超过2亿度。

为了维持这么高的温度,JT-60SA每小时只能运行100秒,耗电量相当惊人。

日本和欧盟合作的JT-60SA

正在法国建设的国际热核聚变实验堆(ITER),是个更大的电老虎。

ITER的目标是,输入50兆瓦的能量,产生500兆瓦的能量。

但这会导致总耗电量会更高,大概在11万到62万度电之间。

咱们中国最早的托卡马克装置是引进苏联的技术,后来自己也搞出了EAST。

EAST在2006年开始运行,最近还创造了一个世界纪录,成功实现了1066秒的高约束等离子体运行。

信息来源:维基百科.《托卡马克》

EAST反应堆

激波风洞:航空航天研究的试验场

说起风洞,你可能觉得离生活很遥远。

但实际上,大到飞机、火箭,小到汽车、高铁,它们在设计之初,都离不开风洞的测试。

风洞就像一个空气动力学的试验场,工程师们在这里能控制各种气流条件,把飞行器的模型放进去,模拟各种飞行状态,科学家们就能仔细观察气流对飞行器的影响,收集大量数据,然后不断优化设计方案,提高飞行安全性。

降落伞在风洞进行测试

不过风洞开一次,用电量也是个天文数字。

就拿咱们的JF-22来说,它跑起来的瞬时功率能达到15000兆瓦,相当于75%的三峡大坝装机容量。

它每次试验只持续130毫秒,但一次完整的试验下来大约要用掉541万度电,电费大概975万元左右。

为什么风洞这么耗电?

原因很简单,就是要“暴力”地模拟飞行器在超高音速飞行时的极端环境。

莱特兄弟风洞复制品

传统的风洞用风扇吹风,但对于高超音速飞行,这种方法根本不够用。

所以科学家们就发明了激波风洞。

激波,你可以想象成是空气分子被瞬间压缩到一起形成的墙,就像爆竹爆炸或者大炮发射时产生的那种冲击波。

激波风洞就是利用这种激波来压缩和加热气体,从而产生超高音速的气流。

产生激波的方式有很多种,有的是用加热气体,有的是用活塞驱动,而咱们国家独辟蹊径,用的是爆轰驱动。

超音速飞机产生的可见的冲击波

爆轰,说白了就是可控的爆炸。

通过精确控制爆炸,产生强大的能量,驱动风洞运行。

这种方法能量是巨大,但难度也极高,稍有不慎就会发生事故。

所以长期以来,国外的科学家都尽量避免使用爆轰驱动。

但咱们的科学家硬是把“不能用”的爆轰变成了“可用”和“好用”的驱动能源。

信息来源:1、Aerotime.aero.《中国将启用“世界最快”高超声速风洞》

2、搜狐新闻《央视官宣30马赫风洞,驱动功率是三峡的75%,又一个国之重器!》

103 阅读:53168

评论列表

西湖烟雨蒙蒙

西湖烟雨蒙蒙

67
2025-02-21 21:03

最耗电的是我家的电表

顺其自然 回复 小灰 02-23 14:59
我这不是正经的胡说八道呢[呲牙笑]

小灰 回复 02-23 14:56
就不能幽默一点吗?

如是我闻

如是我闻

40
2025-02-23 12:05

信不信我家不开灯电表都会自己跑字[得瑟]

体育老师 回复 03-21 20:39
懂不懂家用电器的待机模式也是要耗电的?

风吹走回忆 回复 03-06 19:44
拉了电闸试试

满世界寻你

满世界寻你

38
2025-02-23 13:49

以前刚进厂,我们车间会议室墙上标语:全年节电200万度!一台压缩机6000KW,转一天就十几万度电!

红妆

红妆

34
2025-02-22 04:58

吨钢500度,很省电了

AMX 13 90 回复 02-26 17:52
还有后面工序呢

用户34xxx61

用户34xxx61

30
2025-02-22 23:08

这些都没有巨炮耗电量大

左手恋右手201706

左手恋右手201706

16
2025-02-23 03:11

跟浓缩铀工厂比起来还差得远呢!一年才生产几百千克浓缩铀。

用户14xxx96 回复 03-03 20:29
离心机一开,一个大城市都得停电[哭笑不得]

满江红 回复 03-17 14:50
我记得有科普提炼核武级浓缩铀,一般国家连它消耗的电力都供不起

如是我闻

如是我闻

15
2025-02-23 12:05

制造原子弹的铀离心机耗电量最大

用户12xxx90 回复 02-24 22:21
单台离心机功率并不高,只是制造核弹零要几千甚至上万台离心机,所以制造核弹用电量才大。。

AMX 13 90

AMX 13 90

13
2025-02-26 17:55

有个小说里,未来的一次小冰河就是核聚变技术突破,然后运用的时候没了化石能源散热,影响了大气,直接导致全球大变。

用户50xxx31 回复 03-20 12:02
你先读完初中,要是聚变反应还有排放问题还花那个老劲去研究?

“师傅,有妖气!!” 回复 用户50xxx31 03-22 22:08
你先学会认字再来说话。是为了排放问题才去研究聚变吗?还不是为了能源自由?能源自由了。只举一项例子。到时候小到家家24小时开空调,大到在南极搞温室。你说到时候是排放高还是低?

山海谣

山海谣

12
2025-03-17 20:04

航母每次弹射舰载机,怎么止40-70度电,是400多度电【按30吨重,弹射速度360km/h】。40-70度电,是一辆普通纯电动汽车的电池电量

苍山负雪 回复 03-27 19:07
不严谨,弹射时飞机也是发动机在运行的,不过要算上弹射器的动能转化率你说的量级是对的

试试就逝世

试试就逝世

10
2025-02-23 13:41

风洞不是应该搭配发动机一起测试吗?喷出的高温尾气吹测试模型,和实际飞一发差不多了

AMX 13 90 回复 02-26 17:54
现在发动机进气都是减速后的,不然附面层DSI啥的为啥那么难

ツ。

ツ。

8
2025-02-22 10:26

我们的风洞才是世界上耗电最大的[捂脸哭]

一天世界晴

一天世界晴

8
2025-02-24 23:31

风洞

地狱无限大

地狱无限大

6
2025-02-23 12:44

风洞,对撞机,人造太阳,这些不是一天到晚用的,现在的耗电大户是AI人工智能,电解铝。

嘎嘎

嘎嘎

6
2025-02-23 20:36

这么一比较,看来第一个炼钢炉已经是很省电的了。[笑着哭]

今生有约

今生有约

5
2025-03-14 16:51

放屁一样,胡说八道

六道轮回

六道轮回

4
2025-02-23 10:55

我们一个电机一个小时还5000多度电呢

A秋枫

A秋枫

4
2025-02-23 07:17

挖矿机呢?数据运行中心呢?

白夜鳳歌

白夜鳳歌

3
2025-03-16 10:05

高空台没提啊,四川不仅有风洞群,更有中国第一座高空实验台,早些年这玩意儿全功率运转的时候整座城市都电压低,冷却用水也是超大户。

昵称待改

昵称待改

2
2025-02-23 12:18

我只知道夏天空调,冬天暖炉最耗电

达瓦里希 回复 02-24 16:56
你这些都是洒洒水的了

火斌

火斌

2
2025-02-22 00:27

每顿钢500度电,确实厉害。[捂脸哭]

清茉

清茉

2
2025-02-22 10:59

造核武器用的那个离心机排不上?[???][???][???]

用户12xxx90 回复 02-24 22:22
单台离心机功率不高,只是经不住数量多,造核弹才用电多

tiger

tiger

2
2025-02-25 12:27

高级货。听不懂

气球先生

气球先生

2
2025-02-27 17:17

电表水表怎么研究的快。

OnePiece

OnePiece

2
2025-02-27 19:15

EUV光刻机

老男孩

老男孩

2
2025-03-06 19:07

耗电最多的应该就是开暖风的空调了吧!别的作为一个屌丝,咱也接触不到呀[笑着哭]

今夕何夕

今夕何夕

2
2025-03-05 23:37

炼油厂也是能源消耗大户

我馋你的身子

我馋你的身子

2
2025-03-12 22:20

我们厂的电石炉。十二小时用四十多万度的电量。一小时三万八千度电。

僵尸世界大战

僵尸世界大战

2
2025-03-13 21:19

对撞机,光刻机,都有专门的发电厂[笑着哭]

茶马古桥

茶马古桥

2
2025-03-15 01:10

最耗电的是发电厂的发电机,他们天天喊赔钱

用户11xxx60 回复 03-21 00:04
大亚湾核电站深圳用电第一 核电自己不用全卖香港了[呲牙笑]

钟声

钟声

1
2025-02-23 13:43

光刻机呢?

大胖子

大胖子

1
2025-02-23 21:42

遇事不决量子力学。这些基本上都是高端大气上档次的科学领域。

用户14xxx63

用户14xxx63

1
2025-02-24 22:15

我吹过一次风洞 只开机1秒 把我吹了2米远

沉默是金

沉默是金

1
2025-02-25 12:17

还有个电老虎,光刻机

阿恒

阿恒

1
2025-02-26 17:21

山东滨州有个魏桥集团,也是耗电大户

十四五六

十四五六

1
2025-02-25 00:17

5090呢

废物 回复 02-28 23:31
450w放心使用,怎个平台不超千瓦

瀑布下的深谭

瀑布下的深谭

1
2025-03-01 16:30

那还叫我们节约用电?富人消费,穷人买单?

咫尺天涯

咫尺天涯

1
2025-03-03 21:47

我感觉最耗电的是我家那台空调,每次开就感觉肉痛!

亦久亦旧

亦久亦旧

1
2025-03-14 13:44

都没我手机耗电,我手机就算放在那里不用,也是去电

涛哥

涛哥

1
2025-03-21 17:54

电解铝呢?

七七的话匣子

七七的话匣子

南来北往,不辜负生活,不迷失方向,闲来无事,不如唠唠嗑