Dampmaskine

Dampeturbinen er en favorit primær drev i dampkraftværker. Dampurbinen kan have en effekt fra 5 megawatt til 2000 megawatt.

Følgende er fordele ved en dampeturbin i forhold til en dieselmotor.

1. Størrelsen på en dampeturbin er meget mindre end en tilsvarende dieselmotor. Størrelsen på en 30-megawatt dampeturbin er den samme som en 5-megawatt dieselmotor.

2. Konstruktionsmæssigt er dampeturbinen meget enklere end en dieselmotor. Rotorakslen, blæderne og dampkontrollen er de tre væsentlige komponenter i en dampeturbin.

3. En dampeturbin har mindre vibration end en dieselmotor, hvis de roterende dele i systemet er korrekt installeret og justeret.

4. Hastigheden på en dampeturbin kan være meget højere end på en dieselmotor. Standardhastigheden for en dampeturbin, der bruges i et elektrisk kraftværk er 3600 omdrejninger pr. minut i USA og 3000 omdrejninger pr. minut i Storbritannien, mens den højeste standardhastighed for en dieselmotor, der bruges til samme formål, er 200 omdrejninger pr. minut.

5. Kontrol af dampeturbinen er meget enklere end kontrol af en dieselmotor. En kontrolleringsventil anvendes til dette formål. Ventilen er monteret i indgangslinjen til dampen. Denne kontrolleringsventil regulerer strømmen af damp til turbinen. Der er også en stopventil installeret før kontrolleringsventilen. Funktionen af stopventilen er at blokere hele strømmen af damp til turbinen i tilfælde af enhver ualmindelighed. Stopventilen er en nødventil.

Dampen indgår i turbinen under høj tryk og temperatur. Efter at have udført det ønskede arbejde med at rotere rotoren, udledes dampen under meget lavere tryk og temperatur. Dampen kan indgå i turbinen ved et tryk og en temperatur på henholdsvis 1800 Pa og 1000oF, og trykket og temperaturen på udledningsdampen kan være henholdsvis 1 Pa og 100oF.

Arbejdsgang for dampeturbin

I en reciprok dampmaskine virker presset damp på pistonen, hvilket forårsager mekanisk bevægelse af pistonen. Ideelt set benyttes ingen dynamisk virkning af dampen i et reciprok system. Men i tilfældet med en dampeturbin, benyttes hovedsagelig den dynamiske virkning af pludselig udvidet damp til at udføre mekanisk arbejde.

I en dampeturbin udvider dampen i nozzler, hvilket giver den kinetisk energi og mister sit tryk. Dampen får kinetisk energi under sin udvidelse fra sin interne entalpi. Blæderne i turbinen forhindrer dampens moment, hvilket tvinger dampen til at ændre retningen af dens strøm. Med andre ord, dampens moment forårsager en kraft på turbinens blæder. Vi kan sige, at dampens udvidelsesmoment er drevkraften bag en dampeturbin.

Udvidelsen af dampen og ændringen af momentets retning kan ske én gang i en enkelt fase eller flere gange i forskellige faser, afhængigt af typen turbin.

Når der kun er en mulighed for udvidelse af dampen i en turbin, og trykket på dampen forbliver konstant gennem hele processen efter, at den er udvidet gennem nozzlerne, kaldes turbinen en enkeltstages impuls-turbin. I en impuls-turbin ekspanderer højttryks, højttempereret damp, der kommer ud af nozzelhovedet, og danner en dampstråle, der direkte rammer de roterende blæder, hvilket forårsager rotation af turbinens rotor.

Der findes en anden type turbin, hvor dampen udvides igennem hele processen. Her finder udvidelsen af damp sted, når den passerer gennem turbinens blæder. Under udvidelsen konverteres dampens entalpi til kinetisk energi, og dermed roterer turbinens rotor med propellerhandling.

Denne type turbin kaldes reaktions-turbin. I denne type turbiner er der to sæt blæder. Et sæt er fastmonterede blæder, der er vedhæftet de stillestående dele af turbinen, og et andet sæt er roterende blæder, der er vedhæftet turbinens rotor. Udvidelsen af dampen finder sted i rummet, der dannes af de faste og roterende blæder.

Normalt har en praktisk turbin to vigtige komponenter, nemlig nozzler og blæder. Nozzle er en enhed, der er monteret ved dampindgangen til en turbin. Højttempereret, højttryk-damp med ubetydelig kinetisk energi udvides, mister tryk og får derfor tilstrækkelig kinetisk energi til at udføre mekanisk arbejde med hjælp fra nozzlerne.

Blæderne i turbinerne kaldes også deflectorer. Dette skyldes, at den dynamiske damp bliver afledt, når den rammer blæderne. Mekanisk energi fra udvidende damp udvindes ved turbinens blæder.

Erklæring: Respektér det originale, godt artikler fortjener at deles, hvis der sker krænkelse kontakt os for sletning.