Höyryturbiinin laajuus kehittyi itse ensimmäisellä vuosisadalla, jossa tämä laite muistuttaa lelua. Sitten keksittiin höyryturbiinin käytännön soveltaminen, ja tämä on perusta muun tyyppisten höyryturbiinien etenemiselle. Charles Parsons esitteli modernin tyyppisen höyryturbiinin vuonna 1884, jossa rakentamiseen sisältyy dynamo. Myöhemmin tämä laite sai huomion toiminnallisessa kyvyssä ja ihmisissä, jotka otettiin käyttöön niiden toiminnassa. Tässä artikkelissa kuvataan höyryä turbiini ja sen toimivuus.
Mikä on höyryturbiini?
Määritelmä: Höyryturbiini kuuluu mekaanisen koneen luokitukseen, joka eristää lämpöenergian pakotetusta höyrystä ja muuntaa sen mekaaniseksi energiaksi. Koska turbiini tuottaa pyörivää liikettä, se soveltuu parhaiten sähkögeneraattoreiden toimintaan. Nimi itsessään osoittaa, että laitetta ohjaa höyry ja kun höyryvirta virtaa turbiinin siipien yli, höyry jäähtyy ja laajenee ja tuottaa siten melkein energiaa että sillä on ja tämä on jatkuva prosessi.
Höyryturbiini
Terät muuttavat siten laitteen potentiaalienergian kineettisen liikkeen energiaksi. Tällä tavoin höyryturbiinia käytetään syöttämään sähköä . Nämä laitteet käyttävät kohotettua höyryn painetta sähkögeneraattoreiden pyörittämiseen erittäin suurilla nopeuksilla, kun näiden pyörimisnopeus on suurin kuin vesiturbiinien ja tuuliturbiinien.
Esimerkiksi: Tavanomaisen höyryturbiinin pyörimisnopeus on 1800-3600 kierrosta minuutissa lähes 200 kertaa enemmän pyöriä kuin tuuliturbiinin.
Höyryturbiinin toimintaperiaate
Tämän laitteen toimintaperiaate perustuu höyryn dynaamiseen liikkumiseen. Lisääntynyt paine suuttimista tuleva höyry osuu pyöriviin teriin, jotka on asennettu tiiviisti akselille asetettuun levyyn. Koska tämän höyryn lisääntyneen nopeuden takia, se kehittää energiapainetta laitteen siipiin, missä sitten akseli ja terät alkavat pyöriä samaan suuntaan. Yleensä höyryturbiini eristää varren energian ja muuntaa sen sitten kineettiseksi energiaksi, joka sitten virtaa suuttimien läpi.
Varusteet höyryturbiinissa
Joten kineettisen energian muunnos suoritetaan mekaaninen vaikutus roottorin siipiin ja tällä roottorilla on yhteys höyryturbiinigeneraattoriin ja tämä toimii välittäjänä. Koska laitteen rakenne on niin virtaviivainen, se tuottaa minimaalista melua verrattuna muun tyyppisiin pyöriviin laitteisiin.
Suurimmassa osassa turbiinien pyörivän terän nopeus on lineaarinen terän yli virtaavan höyryn nopeuden kanssa. Kun höyry laajenee itse yksivaiheessa tuosta kattilavoimasta loppuun käytettyyn voimaan, höyryn nopeus kasvaa erittäin suuresti. Pääturbiini, jota käytetään ydinvoimaloissa, joissa höyryn laajenemisnopeus on lähes 6 MPa - 0,0008 MPa, ja jonka nopeus on 3000 kierrosta / 50 Hz taajuus ja 1800 kierrosta 60 Hz: n taajuudella.
Joten monet ydinvoimalat toimivat yhden akselin turbiinien HP-generaattoreina, joissa on yksi monivaiheinen turbiini ja kolme rinnakkaista LP-turbiinia, viritin sekä pää generaattori .
Höyryturbiinityypit
Höyryturbiinit luokitellaan monien parametrien perusteella, ja tässä on monia tyyppejä. Keskusteltavat tyypit ovat seuraavat:
Perustuu höyryliikkeeseen
Höyryliikkeen perusteella nämä luokitellaan erityyppisiin tyyppeihin, jotka sisältävät seuraavat.
Impulssiturbiini
Tässä suuttimesta virtaava äärimmäisen nopea höyry osuu pyöriviin teriin, jotka on asetettu suuttimeen roottori perifeerinen osa. Kuten iskujen takia, terät muuttavat pyörimissuuntaan ilman, että painearvot muuttuvat. Momentin aiheuttama paine kehittää akselin pyörimistä. Tällaisia esimerkkejä ovat Rateau- ja Curtis-turbiinit.
Reaktioturbiini
Tässä höyryn laajeneminen tapahtuu sekä liikkuvissa että vakioissa olevissa terissä, kun virta virtaa näiden yli. Näiden terien yli tulee jatkuva painehäviö.
Reaktio- ja impulssiturbiinin yhdistelmä
Reaktion ja impulssiturbiinin yhdistelmän perusteella nämä luokitellaan erityyppisiin tyyppeihin, jotka sisältävät seuraavat.
- Perustuu painevaiheisiin
- Perustuu höyryliikkeeseen
Perustuu painevaiheisiin
Ne luokitellaan painevaiheiden perusteella erityyppisiin.
Yksivaiheinen
Nämä toteutetaan virran kytkemiseksi keskipakoinen kompressorit, puhallinlaitteet ja muut samanlaiset työkalut.
Monivaiheinen reaktio- ja impulssiturbiini
Näitä käytetään äärimmäisillä kapasiteettialueilla joko pienimmillä tai maksimialueilla.
Perustuu höyryliikkeeseen
Höyryliikkeen perusteella nämä luokitellaan erityyppisiin.
Aksiaaliturbiinit
Näissä laitteissa höyryvirtaus on roottorin akselin suuntainen.
Radiaaliset turbiinit
Näissä laitteissa höyryvirtaus on suunnassa, joka on kohtisuorassa roottorin akseliin nähden, joko yksi tai kaksi vähemmän paineen vaihetta tehdään aksiaalisessa suunnassa.
Perustuu hallintomenetelmiin
Hallintamenetelmien perusteella nämä luokitellaan erityyppisiin.
Kaasun hallinta
Tässä tuoretta höyryä tulee yhden tai useamman samanaikaisesti toimivan kaasuventtiilin kautta, ja tämä perustuu tehonkehitykseen.
Suutinten hallinta
Tässä tuoretta höyryä tulee yhden tai useamman peräkkäin aukeavan säätimen kautta.
Ohituksen hallinta
Tässä höyry ajaa sekä turbiinin ensimmäistä että muuta välivaihetta.
Perustuu lämpöpudotusmenettelyyn
Lämpöpudotusmenettelyn perusteella nämä luokitellaan erityyppisiin.
Turbiinin kondensaatio generaattoreiden kautta
Tässä höyryvoima, joka on pienempi kuin ympäristöpaine, syötetään lauhduttimeen.
Turbiinikondensaation välivaiheen uutot
Tässä höyry eristetään välivaiheista kaupallista tarkoitusta varten lämmitys tarkoituksiin.
Vastapaineturbiinit
Tyhjennettyä höyryä käytetään sekä lämmitykseen että teollisiin sovelluksiin.
Topiturbiinit
Tyhjennettyä höyryä käytetään turbiinin pienempään ja keskitasoon kondensoitumiseen.
Perustuu höyryolosuhteisiin sisääntulosta turbiiniin
- Pienempi paine (1,2 - 2 ata)
- Keskipaine (40 ata)
- Korkea paine (> 40 ata)
- Erittäin korkea paine (170 ata)
- Ylikriittinen (> 225 ylöspäin)
Perustuu teollisiin sovelluksiin
- Kiinteä pyörimisnopeus kiinteiden turbiinien kanssa
- Muuttuva pyörimisnopeus kiinteillä turbiinilla
- Muuttuva pyörimisnopeus, jossa on paikallaan pysyvät turbiinit
Ero höyryturbiinin ja höyrykoneen välillä
Näiden kahden ero on lueteltu alla.
| Höyryturbiini | Höyrykone |
| Pieni kitkahäviö | Suurin kitkahäviö |
| Hyvät tasapainotusominaisuudet | Huonot tasapainotusominaisuudet |
| Rakentaminen ja ylläpito on yksinkertaista | Rakentaminen ja huolto on monimutkaista |
| Voi olla hyvä nopeille laitteille | Toimii vain pieninopeuksisilla laitteilla |
| Yhtenäinen sähköntuotanto | Epätasainen sähköntuotanto |
| Parempi tehokkuus | Vähemmän tehokkuutta |
| Sopii valtaviin teollisiin sovelluksiin | Soveltuu vähäisiin teollisiin sovelluksiin |
Edut / haitat
höyryturbiinin edut ovat
- Höyryturbiinin järjestely vaatii vähän tilaa
- Virtaviivainen käyttö ja luotettava järjestelmä
- Vaatii vähemmän käyttökustannuksia ja siinä on vain vähän tilaa
- Kohonnut teho höyryreiteillä
Höyryturbiinin haitat ovat
- Kuten lisääntyneen nopeuden takia, kitkahäviöt lisääntyvät
- Sillä on minimaalinen tehokkuus, mikä tarkoittaa, että terän suhde höyrynopeuteen ei ole optimaalinen
Höyryturbiinin sovellukset
- Sekoitetut paineturbiinit
- Toteutettu tekniikan aloilla
- Sähköntuotantotyökalut
UKK
1). Mikä on höyryturbiinin hyötysuhde?
Se määritellään pyörivillä terillä tehdyn työn osuutena koko syötetystä energiasta, molemmat laskettuna kilogrammalle höyryä.
2). Mikä turbiini on tehokkaampi?
Tehokkaimmat turbiinit ovat impulssiturbiinit.
3). Kuinka lisäät höyryturbiinin tehokkuutta?
Tehokkuutta voidaan lisätä höyryturbiinin uudelleenlämmityksellä, turbiinin syöttölämmityksen palauttamisella ja binäärisellä höyrysyklillä.
4). Mikä on höyryturbiinigeneraattori ?
Se on voimalaitoksen ensimmäinen energianmuunnoslaite.
5). Kuinka höyry voi kääntää turbiinin?
Lämmittämällä vesi lämpötilaan, joka muuttuu höyryksi.
Kyse on höyryturbiinista. Hyvä pyörintätasapaino ja vähäinen vasarapuhallus mahdollistavat näiden laitteiden käytön eri teollisuudenaloilla. Tässä herää kysymys on tietää höyryturbiinien sovellukset .
