Garų turbinos taikymo sritis buvo evoliucionuojama jau pirmajame amžiuje, kai šis prietaisas buvo panašus į žaislą. Tada buvo išrastas praktinis garo turbinos pritaikymas ir tai yra pagrindas kitų rūšių garo turbinoms progresuoti. Šiuolaikinę garo turbiną 1884 m. Pristatė Charlesas Parsonsas, kur pastatyta dinamo konstrukcija. Vėliau šis prietaisas įgijo svarbą dėl savo operacinių galimybių ir žmonių, kuriuos pritaikė įgyvendinti savo operacijose. Šiame straipsnyje aprašomos sąvokos, susijusios su garai turbina ir jos funkcionalumas.
Kas yra „Steam Turbine“?
Apibrėžimas: Garų turbina priskiriama mechaninėms mašinoms, kurios išskiria šiluminę energiją iš priverstinio garo ir paverčia ją mechanine energija. Kadangi turbina sukuria sukamąjį judėjimą, ji yra tinkamiausia elektros generatorių veikimui. Pats pavadinimas rodo, kad prietaisą varo garai, o kai garų srautas teka per turbinos mentes, garai atvėsta ir išsiplečia, todėl beveik energijos kad jis turi ir tai yra nuolatinis procesas.
Garo turbina
Ašmenys taip paverčia prietaiso potencialią energiją į kinetinio judėjimo energiją. Tokiu būdu tiekiama garo turbina elektros . Šie prietaisai naudoja padidintą garų slėgį, kad suktųsi elektros generatoriai ypač dideliu greičiu, kai jų sukimosi greitis yra didžiausias nei vandens turbinų ir vėjo turbinų.
Pavyzdžiui: Įprastos garo turbinos sukimosi greitis yra 1800–3600 apsisukimų per minutę, beveik 200 kartų daugiau apsisukimų nei vėjo turbinoje.
Garo turbinos darbo principas
Šio prietaiso veikimo principas pagrįstas dinamišku garų judėjimu. Padidėjo spaudimas garai, išeinantys iš purkštukų, pataiko į besisukančius ašmenis, kurie yra prigludę prie disko, kuris dedamas ant veleno. Dėl šio padidėjusio greičio garuose jis sukuria energinį slėgį įtaiso ašmenims, kur velenas ir mentės pradeda suktis panašia kryptimi. Apskritai garo turbina išskiria koto energiją ir tada ją paverčia kinetine energija, kuri tada teka per purkštukus.
Įranga garo turbinoje
Taigi, vyksta kinetinės energijos transformacija mechaninis veikimas su rotoriaus mentėmis ir šis rotorius turi ryšį su garo turbinos generatoriumi ir tai veikia kaip tarpininkas. Kadangi prietaiso konstrukcija yra tokia supaprastinta, jis sukelia minimalų triukšmą, palyginti su kitų rūšių sukamaisiais įtaisais.
Daugumoje turbinų besisukantis mentės greitis yra tiesus greičiui, tekančiam ašmenimis. Kai garai išsiplės vienoje fazėje nuo tos katilo jėgos iki išeikvotos jėgos, garų greitis labai padidėja. Kadangi pagrindinė turbina, naudojama atominėse elektrinėse, kuriose garo išsiplėtimo greitis yra beveik nuo 6 MPa iki 0,0008 MPa, o greičio greitis esant 3000 apsisukimų 50 Hz dažnis ir 1800 apsisukimų 60 Hz dažniu.
Taigi, daugelis atominių elektrinių veikia kaip vienos ašies turbinos HP generatorius, turintis vieną daugiapakopę turbiną ir tris lygiagrečias LP turbinas, žadintuvą kartu su pagrindine generatorius .
Garo turbinų tipai
Garo turbinos yra klasifikuojamos pagal daugelį parametrų, o jų yra daugybė. Aptariami šie tipai:
Remiantis judėjimu „Garas“
Pagal garo judėjimą jie skirstomi į skirtingus tipus, kurie apima:
Impulsinė turbina
Čia ypatingo greičio garai, ištekantys iš purkštuko, atsitrenkia į besisukančius ašmenis, uždėtus ant rotorius periferijos skyrius. Kaip ir dėl smūgio, peiliai keičia savo sukimosi kryptį, nesikeisdami slėgio vertės. Dėl impulso sukeltas slėgis vysto veleno sukimąsi. Tokio tipo pavyzdžiai yra Rateau ir Curtis turbinos.
Reakcijos turbina
Čia garas išsiplės tiek judančiuose, tiek pastoviuose ašmenyse, kai srautas tekės per juos. Šiose ašmenyse bus nuolatinis slėgio kritimas.
Reakcijos ir impulsų turbinos derinys
Remiantis reakcijos ir impulsinės turbinos deriniu, jos skirstomos į skirtingus tipus, įskaitant:
- Remiantis slėgio etapais
- Remiantis judėjimu „Garas“
Remiantis slėgio etapais
Pagal slėgio pakopas jie skirstomi į skirtingus tipus.
Vienpakopis
Jie įgyvendinami norint įjungti energiją išcentrinis kompresoriai, orapūtės įranga ir kiti tos pačios rūšies įrankiai.
Daugiafazė reakcijos ir impulsinė turbina
Jie naudojami esant minimaliems arba maksimaliems diapazonams.
Remiantis judėjimu „Garas“
Pagal garo judėjimą jie skirstomi į skirtingus tipus.
Ašinės turbinos
Šiuose įtaisuose garų srautas bus lygiagreti rotoriaus ašiai.
Radialinės turbinos
Šiuose įtaisuose garo srautas bus statmena rotoriaus ašiai arba ašies kryptimi padaroma viena arba dvi mažiau slėgio fazių.
Remiantis Valdymo metodika
Remiantis reguliavimo metodika, jie skirstomi į skirtingus tipus.
Droselio valdymas
Čia švieži garai patenka per vieną ar kelis vienu metu veikiančius droselio vožtuvus, ir tai yra pagrįsta galios plėtra.
Purkštukų valdymas
Čia švieži garai patenka per vieną ar kelis nuosekliai atidaromus reguliatorius.
Apvažiavimo valdymas
Čia garai varo tiek pirmąją, tiek kitas tarpines turbinos fazes.
Remiantis šilumos kritimo procedūra
Pagal šilumos kritimo procedūrą jie skirstomi į skirtingus tipus.
Turbinos kondensatas per generatorius
Tuo garo jėga, kuri yra mažesnė už aplinkos slėgį, tiekiama į kondensatorių.
Tarpinių turbinų kondensacijos fazių ištraukimas
Tuo garas yra izoliuotas nuo tarpinių komercinių fazių šildymas tikslai.
Priešslėgio turbinos
Čia išeikvoti garai naudojami tiek šildymui, tiek pramonėje.
Viršutinės turbinos
Čia išeikvoti garai naudojami mažesnės ir vidutinės jėgos turbinos kondensacijai.
Remiantis garų sąlygomis nuo įleidimo iki turbinos
- Mažesnis slėgis (1,2–2 ata)
- Vidutinis slėgis (40 ata)
- Aukštas slėgis (> 40 ata)
- Labai aukštas slėgis (170 ata)
- Antikritinė (> 225)
Remiantis pramoninėmis programomis
- Fiksuotas sukimosi greitis su stacionariomis turbinomis
- Kintamas sukimosi greitis su stacionariomis turbinomis
- Kintamas sukimosi greitis su nestacionariomis turbinomis
Garo turbinos ir garo variklio skirtumas
Skirtumas tarp šių dviejų yra išvardytas žemiau.
| Garo turbina | Garų variklis |
| Mažiausias trinties nuostolis | Didžiausias trinties nuostolis |
| Geros balansavimo savybės | Prastos balansavimo savybės |
| Statyba ir priežiūra yra nesudėtingi | Statyba ir priežiūra yra sudėtingi |
| Gali būti naudingas greitaeigiams įrenginiams | Veikia tik su minimalaus greičio prietaisais |
| Vienoda energijos gamyba | Nevienoda elektros gamyba |
| Padidėjęs efektyvumas | Mažesnis efektyvumas |
| Tinka didžiulėms pramoninėms reikmėms | Tinka naudoti minimaliai pramonėje |
Privalumai / trūkumai
garo turbinos privalumai yra
- Garų turbinos išdėstymui reikia minimalios vietos
- Supaprastintas valdymas ir patikima sistema
- Reikia mažiau eksploatacijos išlaidų ir jame yra tik minimalios vietos
- Padidėjęs garų takų efektyvumas
Garų turbinos trūkumai yra
- Dėl padidėjusio greičio padidės trinties nuostoliai
- Turi minimalų efektyvumą, o tai reiškia, kad ašmenų ir garo greičio dalis nėra optimali
Garų turbinos programos
- Mišrios slėginės turbinos
- Įdiegta inžinerijos srityse
- Elektros gamybos įrankiai
DUK
1). Koks yra garo turbinos efektyvumas?
Jis apibrėžiamas kaip besisukančių ašmenų atlikto darbo ir visos tiekiamos energijos dalis, apskaičiuota kilogramui garų.
2). Kuri turbina yra efektyvesnė?
Efektyviausios turbinos yra impulsinės turbinos.
3). Kaip padidinti garo turbinos efektyvumą?
Efektyvumą galima padidinti per garo turbinos pašildymą, regeneruojant turbinos pašaro pašildymą ir per dvejetainį garų ciklą.
4). Kas yra garo turbinos generatorius ?
Tai pirminis jėgos transformavimo įtaisas elektrinėje.
5). Kaip garas gali pasukti turbiną?
Kaitinant vandenį iki temperatūros, kuri virsta garais.
Viskas apie garo turbinas. Geras sukimosi balansas ir minimalus plaktuko smūgis leidžia šiuos prietaisus naudoti įvairiose pramonės šakose. Čia iškylantis klausimas yra žinoti apie garo turbinų pritaikymas .
