Buhar turbinası

Büyük buhar türbinası, buhar enerji istasyonlarında tercih edilen bir ana motor türüdür. Buhar türbinasının kapasitesi 5 megavat ila 2000 megavat arasında olabilir.

Buhar türbinasının dizel motora göre olan avantajları şunlardır.

1. Buhar türbinasının boyutu eşdeğer bir dizel motordan çok daha küçüktür. 30 megavatlık bir buhar türbinasının boyutu 5 megavatlık bir dizel motordan aynıdır.

2. Yapısal olarak buhar türbinası, dizel motordan daha basittir. Rotor şaftı, kanatçıklar ve buhar kontrol vanası, buhar türbinasının üç temel bileşenidir.

3. Sistemdeki dönen parçalar doğru bir şekilde monte ve hizmet edilirse, buhar türbinasının titreşimleri dizel motordan daha azdır.

4. Buhar türbinasının hızı, dizel motordan çok daha yüksektir. ABD'de kullanılan buhar türbinasının standart hızı 3600 dev/dak, İngiltere'de ise 3000 dev/dak'tır. Aynı amaçla kullanılan dizel motordan en yüksek standart hız ise 200 dev/dak'tır.

5. Buhar türbinasının kontrolü, dizel motordan daha basittir. Bu amaca yönelik olarak bir kontrol vanası kullanılır. Vanası, buhar giriş hattına monte edilir. Bu kontrol vanası, türbinin buhar akışını yönetir. Kontrol vanasından önce bir stop vanası da yer alır. Stop vanasının görevi, herhangi bir anormallik durumunda türbine giden tüm buhar akışını kesmektir. Stop vanası, acil durum vanasıdır.

Buhar, yüksek basınç ve sıcaklıkta türbinin içine girer. Rotordan döndürme işini yaptıktan sonra buhar, çok daha düşük basınç ve sıcaklıkta dışarı atılır. Buhar, sırasıyla 1800 Pa basınç ve 1000oF sıcaklıkta türbine girer ve dışarı atılan buharın basınç ve sıcaklığı sırasıyla 1 Pa ve 100oF olabilir.

Buhar Türbininin Çalışma Prensibi

Bir çalkantılı buhar motorunda, basınlanmış buhar piston üzerinde etki ederek mekanik hareket sağlar. İdeal olarak, çalkantılı sistemlerde buharın dinamik etkisi kullanılmaz. Ancak buhar türbinlerinde, birden genişleyen buharın dinamik etkisi, mekanik işi gerçekleştirmek için kullanılır.

Buhar türbinlerinde, buhar nozullarda genişler ve bu nedenle kinetik enerji kazanır, basınç kaybeder. Buhar, genişleme sırasında içerdiği entalpiden kinetik enerji elde eder. Türev kanatçıkları, buharın momentumunu engeller ve buharın akış yönünü değiştirir. Başka bir deyişle, buharın momentumu, türbin kanatçıklarına kuvvet uygular. Genişleyen buharın momentumu, bir buhar türbininin itici gücüdür.

Buharın genişlemesi ve momentumun yön değişimi, tek aşamada veya çeşitli aşamalarda, türbin tipine bağlı olarak gerçekleşebilir.

Turbinde buharın sadece bir kez genişlemesine imkan verildiğinde ve buhar, nozullardan geçirildikten sonra sürecin tamamında basınçta sabit kalıyorsa, bu türbin tek aşamalı dürtme türbini olarak adlandırılır. Dürtme türbinlerinde, yüksek basınçlı, yüksek sıcaklıklı buhar, nozul başından çıkan buhar jeti oluşturur ve doğrudan dönen kanatçıklara çarpar, türbin rotorunun dönmesine neden olur.

Buharın işlem boyunca genişlediği başka bir türbin türü vardır. Burada, buhar, türbin kanatçıklarından geçerken genişler. Genişleme sırasında, buharın entalpiyi kinetik enerjiye çevirir ve bu nedenle türbin rotoru pervane etkisiyle döner.

Bu tür türbin, reaksiyon türbini olarak adlandırılır. Bu tür türbinlerde, iki set kanatçık vardır. Bir set, türbinin sabit parçalarına monte edilmiş sabit kanatçıklardan, diğer set ise türbin rotoruna monte edilmiş hareketli kanatçıklardan oluşur. Buharın genişlemesi, sabit ve hareketli kanatçıklar arasında oluşan boşlukta gerçekleşir.

Normalde, pratik bir türbinin iki önemli bileşeni vardır: nozullar ve kanatçıklar. Nozul, türbinin buhar girişine monte edilmiş bir cihazdır. Yüksek sıcaklıkta, yüksek basınçlı buhar, neredeyse hiç kinetik enerjisi olmadan, nozullar yardımıyla genişler, basıncını kaybeder ve yeterli kinetik enerjiyi elde eder.

Türbin kanatçıkları, deflektörler olarak da adlandırılır. Çünkü dinamik buhar, kanatçıklara çarptığında saplanır. Genişleyen buharın mekanik enerjisi, türbin kanatçıklarında çıkarılır.

Açıklama: Orijinali saygılıyız, iyi makaleler paylaşılacak, ihlal varsa lütfen silmek için iletişime geçin.