Kaj je parna turbina: delovanje in njene vrste

Kaj je parna turbina: delovanje in njene vrste

Obseg parne turbine je bil v razvoju v prvem stoletju, kjer je ta naprava podobna igrači. Nato je bila izumljena praktična uporaba parne turbine, ki je osnova za napredovanje drugih vrst parnih turbin. Sodobno parno turbino je leta 1884 predstavil človek Charles Parsons, kjer je v konstrukciji vključen tudi dinam. Kasneje je ta naprava dobila pomembnost v svojih operativnih sposobnostih in ljudeh, sprejetih za izvajanje v svojih operacijah. Ta članek opisuje koncepte, povezane z para turbina in njena funkcionalnost.



Kaj je parna turbina?

Opredelitev: Parna turbina spada pod mehanski stroj, ki izolira toplotno energijo iz prisilne pare in jo pretvori v mehansko energijo. Ker turbina proizvaja rotacijsko gibanje, je najprimernejša za delovanje električnih generatorjev. Že samo ime pomeni, da napravo poganja para, in ko parni tok teče čez lopatice turbine, se para ohladi in nato razširi, tako da skoraj energija da je in to je stalen proces.


Parna turbina

Parna turbina





Rezila tako pretvorijo potencialno energijo naprave v kinetično gibanje. Na ta način se parna turbina napaja elektrika . Te naprave uporabljajo povečan pritisk pare za vrtenje električnih generatorjev pri izredno večjih hitrostih, pri katerih so vrtljaji največji od vodnih turbin in vetrnic.

Na primer: običajna parna turbina ima hitrost vrtenja 1800–3600 vrtljajev na minuto skoraj 200-krat več vrtljajev kot vetrna turbina.



Načelo delovanja parne turbine

Načelo delovanja te naprave temelji na dinamičnem gibanju pare. Povečana pritisk para, ki prihaja iz šob, zadene vrtljive lopatice, ki so tesno pritrjene na kolut, ki je nameščen na gredi. Zaradi povečane hitrosti pare razvije energijski pritisk na rezila naprave, kjer se gred in rezila začnejo vrteti v podobno smer. Na splošno parna turbina izolira energijo stebla in jo nato pretvori v kinetično energijo, ki nato teče skozi šobe.

Oprema v parni turbini

Oprema v parni turbini

Torej, preoblikovanje kinetične energije se izvede mehanski delovanje na lopatice rotorja in ta rotor ima povezavo z generatorjem parne turbine in ta deluje kot posrednik. Ker je konstrukcija naprave tako poenostavljena, ustvarja minimalen šum v primerjavi z drugimi vrstami vrtljivih naprav.


V večini turbin je hitrost vrtljivih lopatic linearna s hitrostjo pare, ki teče čez lopatico. Ko se para v enofazni fazi razširi od sile kotla do izčrpane sile, se hitrost pare izjemno poveča. Medtem ko je glavna turbina, ki se uporablja v jedrskih elektrarnah s hitrostjo ekspanzije pare skoraj 6 MPa do 0,0008 MPa, s hitrostjo 3000 vrtljajev na 50 Hz frekvenca in 1800 vrtljajev pri frekvenci 60 Hz.

Torej, številne jedrske elektrarne delujejo kot enosmerni turbinski HP generator, ki ima enojno večstopenjsko turbino in tri vzporedne LP turbine, vzbujevalnik skupaj z glavnim generator .

Vrste parne turbine

Parne turbine so razvrščene glede na številne parametre in v tem je veliko vrst. Vrste, o katerih se bo razpravljalo, so naslednje:

Na podlagi gibanja Steam

Glede na gibanje pare so ti razvrščeni v različne vrste, ki vključujejo naslednje.

Impulzna turbina

Tu para, ki izteka iz šobe, ekstremno hitro zadene vrtljive lopatice, ki so nameščene na rotor obodni odsek. Zaradi udarcev rezila spremenijo smer vrtenja, ne da bi se spremenile vrednosti tlaka. Tlak, ki nastane zaradi zagona, razvije vrtenje gredi. Takšna primera sta turbini Rateau in Curtis.

Reakcijska turbina

Tu bo prišlo do ekspanzije pare tako v gibljivih kot konstantnih rezilah, ko bo tok tekel čez njih. Na teh rezilah bo nenehno padal tlak.

Kombinacija reakcijske in impulzne turbine

Glede na kombinacijo reakcijske in impulzne turbine so ti razvrščeni v različne tipe, ki vključujejo naslednje.

  • Na podlagi tlačnih stopenj
  • Na podlagi gibanja Steam

Na podlagi tlačnih stopenj

Glede na tlačne stopnje so ti razvrščeni v različne vrste.

Enostopenjski

Ti se izvajajo za vklop centrifugalno kompresorji, puhalna oprema in druga ista orodja.

Večfazna reakcijska in impulzna turbina

Ti se uporabljajo v ekstremnih razponih zmogljivosti, bodisi minimalnih bodisi največjih.

Na podlagi gibanja Steam

Glede na gibanje pare so ti razvrščeni v različne vrste.

Aksialne turbine

V teh napravah bo pretok pare v smeri, ki je vzporedna z osjo rotorja.

Radialne turbine

Pri teh napravah bo pretok pare v smeri, ki je pravokotna na os rotorja, bodisi ena ali dve manj tlačni fazi sta narejeni v aksialni smeri.

Na podlagi metodologije upravljanja

Glede na metodologijo upravljanja so te razvrščene v različne vrste.

Upravljanje s plinom

Tu pride sveža para preko enega ali več sočasno delujočih dušilnih ventilov, kar temelji na razvoju moči.

Upravljanje šob

Tu pride sveža para preko enega ali več regulatorjev, ki se zaporedno odpirajo.

Obvodno upravljanje

Tu para vodi tako prvo kot drugo vmesno fazo turbine.

Na osnovi postopka spuščanja toplote

Glede na postopek spuščanja toplote so ti razvrščeni v različne vrste.

Turbinska kondenzacija skozi generatorje

Pri tem se v kondenzator dovaja parna sila, ki je manjša od okoljskega tlaka.

Vmesna faza ekstrakcije turbinske kondenzacije

Pri tem je para izolirana iz vmesnih faz za komercialne namene ogrevanje namene.

Protitlačne turbine

Tu se izčrpana para uporablja tako za ogrevanje kot za industrijske namene.

Vrhunske turbine

Tu se izčrpana para uporablja za manjšo in srednjo kondenzacijo turbine.

Glede na parne razmere od dovoda do turbine

  • Manj tlaka (1,2 ata do 2 ata)
  • Srednji tlak (40 ata)
  • Visok tlak (> 40 ata)
  • Zelo visok tlak (170 ata)
  • Nadkritično (> 225 navzgor)

Na osnovi industrijskih aplikacij

  • Fiksna hitrost vrtenja s stacionarnimi turbinami
  • Spremenljiva hitrost vrtenja s stacionarnimi turbinami
  • Spremenljiva hitrost vrtenja z nestacionarnimi turbinami

Razlika med parno turbino in parnim motorjem

Razlika med tema dvema je navedena spodaj.

Parna turbina Parni motor
Minimalna izguba zaradi trenjaNajvečja izguba zaradi trenja
Dobre izravnalne lastnostiSlabe izravnalne lastnosti
Gradnja in vzdrževanje sta preprostaGradnja in vzdrževanje je zapleteno
Lahko je primeren za hitre napraveDeluje samo za naprave z minimalno hitrostjo
Enotna proizvodnja električne energijeNeenotna proizvodnja električne energije
Izboljšana učinkovitostManj učinkovitosti
Primerno za velike industrijske namenePrimerno za minimalno industrijsko uporabo

Prednosti / slabosti

The prednosti parne turbine so

  • Ureditev parne turbine potrebuje minimalen prostor
  • Poenostavljeno delovanje in zanesljiv sistem
  • Zahteva manj operativnih stroškov in ima le minimalne prostore
  • Povečana učinkovitost parnih poti

Slabosti parne turbine so

  • Zaradi povečane hitrosti se bodo povečane izgube zaradi trenja
  • Ima minimalno učinkovitost, kar pomeni, da delež rezila in hitrosti pare ni optimalen

Uporaba parne turbine

  • Mešane tlačne turbine
  • Izvedeno v inženirskih domenah
  • Orodja za proizvodnjo električne energije

Pogosta vprašanja

1). Kaj je učinkovitost parne turbine?

Opredeljen je kot delež opravljenega dela na vrtljivih nožih do celotne dobavljene energije, izračunane za kilogram pare.

2). Katera turbina je bolj učinkovita?

Najučinkovitejše turbine so impulzne turbine.

3). Kako povečate učinkovitost parne turbine?

Učinkovitost lahko povečamo s segrevanjem parne turbine, obnavljanjem ogrevanja dovoda turbine in z binarnim ciklusom hlapov.

4). Kaj je generator parne turbine ?

Je začetna naprava za pretvorbo moči v elektrarni.

5). Kako lahko para vrti turbino?

S segrevanjem vode na temperaturo, ki se pretvori v paro.

Tu gre za parne turbine. Dobro rotacijsko ravnotežje in minimalen udarec kladiva omogočata uporabo teh naprav v različnih panogah. Vprašanje, ki se tu poraja, je vedeti o uporabe parnih turbin .