Что такое паровая турбина: работа и ее виды

Область применения паровой турбины развивалась еще в первом веке, когда это устройство напоминало игрушку. Затем было изобретено практическое применение паровых турбин, которые послужили основой для развития других типов паровых турбин. Современный вид паровой турбины был представлен в 1884 году человеком Чарльзом Парсонсом, конструкция которого включает динамо-машину. Позже это устройство приобрело известность благодаря своим эксплуатационным характеристикам, и люди стали применять его в своей работе. В этой статье описаны концепции, связанные с пар турбина и ее функционал.

Что такое паровая турбина?

Определение: Паровая турбина подпадает под классификацию механической машины, которая изолирует тепловую энергию от нагнетаемого пара и преобразует ее в механическую энергию. Поскольку турбина производит вращательное движение, она наиболее подходит для работы электрических генераторов. Само название указывает на то, что устройство приводится в движение паром, и когда паровой поток проходит через лопатки турбины, пар охлаждается, а затем расширяется, обеспечивая тем самым энергия что у него есть, и это непрерывный процесс.

Паровая турбина

Таким образом, лезвия преобразуют потенциальную энергию устройства в энергию кинетического движения. Таким образом, паровая турбина работает для подачи электричество . Эти устройства используют повышенное давление пара для вращения электрогенераторов на чрезвычайно высоких скоростях, при этом скорость их вращения максимальна, чем у водяных и ветряных турбин.

Например: обычная паровая турбина имеет скорость вращения 1800-3600 оборотов в минуту, что почти в 200 раз больше вращений, чем у ветряной турбины.

Принцип работы паровой турбины

Принцип действия этого устройства основан на динамическом движении пара. Увеличение давление пар, выходящий из сопел, попадает на вращающиеся лопасти, которые плотно прилегают к диску, установленному на валу. Поскольку из-за этой повышенной скорости в паре он создает сильное давление на лопасти устройства, после чего вал и лопасти начинают вращаться в аналогичном направлении. Как правило, паровая турбина изолирует энергию штока, а затем преобразует ее в кинетическую энергию, которая затем течет через сопла.

Оборудование в паровой турбине

Итак, преобразование кинетической энергии выполняет механический воздействует на лопасти ротора, и этот ротор связан с паротурбинным генератором, и он действует как посредник. Поскольку конструкция устройства настолько обтекаема, она производит минимальный шум по сравнению с другими видами вращающихся устройств.

В большинстве турбин скорость вращающейся лопатки линейна со скоростью пара, протекающего через лопатку. Когда пар расширяется в самой однофазной фазе от силы котла до силы истощения, тогда скорость пара чрезвычайно увеличивается. Принимая во внимание, что основная турбина, которая используется на атомных станциях, где скорость расширения пара составляет от 6 МПа до 0,0008 МПа, имеющая скорость 3000 оборотов на 50 Гц частота и 1800 оборотов при частоте 60 Гц.

Таким образом, многие атомные станции функционируют как одновальный турбинный генератор высокого давления, который имеет одну многоступенчатую турбину и три параллельные турбины низкого давления, а также возбудитель вместе с основным двигателем. генератор .

Типы паровых турбин

Паровые турбины классифицируются по многим параметрам, и в этом есть много типов. Обсуждаемые типы:

На основе движения Steam

В зависимости от движения пара они подразделяются на различные типы, включая следующие.

Импульсная турбина

Здесь пар с экстремальной скоростью, который выходит из сопла, ударяется о вращающиеся лопасти, расположенные на ротор периферийный раздел. Так как из-за удара лопасти меняют направление вращения, не меняя значения давления. Давление, вызванное импульсом, развивает вращение вала. Примерами такого рода являются турбины Рато и Кертиса.

Реакционная турбина

Здесь расширение пара будет происходить как в движущихся, так и в постоянных лопастях, когда поток проходит через них. На этих лопастях будет постоянный перепад давления.

Комбинация реактивной и импульсной турбины

Основываясь на комбинации реактивной и импульсной турбин, они подразделяются на различные типы, включая следующие.

• На основе ступеней давления
• На основе движения Steam

На основе ступеней давления

По ступеням давления они подразделяются на разные типы.

Одноступенчатый

Они реализованы для включения центробежный компрессоры, воздуходувное оборудование и другие подобные инструменты.

Многофазная реакционная и импульсная турбина

Они используются в крайнем диапазоне мощностей, минимальном или максимальном.

На основе движения Steam

В зависимости от движения пара они делятся на разные типы.

Осевые турбины

В этих устройствах поток пара будет идти в направлении, параллельном оси ротора.

Радиальные турбины

В этих устройствах поток пара будет идти в направлении, перпендикулярном оси ротора, либо на одну, либо на две фазы давления меньше в осевом направлении.

На основе методологии управления

В зависимости от методологии управления они подразделяются на разные типы.

Управление дроссельной заслонкой

Здесь свежий пар поступает через один или несколько одновременно работающих дроссельных клапанов, и это зависит от выработки мощности.

Управление форсунками

Здесь свежий пар поступает через один или несколько последовательно открывающихся регуляторов.

Управление байпасом

Здесь пар приводит в действие как первую, так и другие промежуточные фазы турбины.

На основе процедуры снижения температуры

В зависимости от процедуры падения тепла они подразделяются на разные типы.

Конденсация турбины через генераторы

В этом случае на конденсатор подается пар, который меньше давления окружающей среды.

Отбор промежуточной фазы конденсации турбин

При этом пар изолирован от промежуточных фаз для коммерческого использования. обогрев целей.

Турбины с противодавлением

Здесь отработанный пар используется как для отопления, так и для промышленных целей.

Топпинг турбины

Здесь отработанный пар используется для конденсации турбин малой и средней мощности.

На основе условий пара от входа в турбину

• Меньшее давление (от 1,2 до 2 атм)
• Среднее давление (40 ата)
• Высокое давление (> 40 ата)
• Очень высокое давление (170 ата)
• Сверхкритический (> 225 и выше)

На основе промышленных приложений

• Фиксированная частота вращения при стационарных турбинах
• Регулируемая частота вращения со стационарными турбинами
• Регулируемая частота вращения с нестационарными турбинами

Разница между паровой турбиной и паровым двигателем

Разница между этими двумя перечисленными ниже.

Преимущества недостатки

В преимущества паровой турбины находятся

• Для размещения паровой турбины требуется минимум места.
• Оптимизированная работа и надежная система
• Требует меньших эксплуатационных затрат и занимает мало места
• Повышенная эффективность паровых трактов

Недостатки паровой турбины:

• Так как из-за увеличения скорости будут увеличиваться потери на трение.
• Имеет минимальную эффективность, что означает, что соотношение лопасти к скорости пара не является оптимальным.

Применение паровой турбины

• Турбины смешанного давления
• Реализовано в инженерных областях
• Инструменты для производства электроэнергии

FAQs

1). Что такое КПД паровой турбины?

Он определяется как доля работы, проделанной на вращающихся лопастях, ко всей подаваемой энергии, рассчитанная для килограмма пара.

2). Какая турбина более эффективна?

Самые эффективные турбины - это импульсные турбины.

3). Как повысить КПД паровой турбины?

Эффективность можно повысить за счет повторного нагрева паровой турбины, рекуперации нагрева сырья турбины и за счет бинарного парового цикла.

4). Что такое паротурбинный генератор ?

Это начальное устройство преобразования энергии на электростанции.

5). Как пар может повернуть турбину?

За счет нагрева воды до температуры, при которой она превращается в пар.

Все дело в паровых турбинах. Хороший баланс вращения и минимальный удар молотка позволяют использовать эти устройства в различных отраслях промышленности. Здесь возникает вопрос: знать о применения паровых турбин .