Ατμοσφαιρικός τουρμπίνας

Το ατμοσφαιρικό τουρμπίνα είναι ένα αγαπημένο πρωτογενές κινητήρας σε εγκαταστάσεις παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας με ατμό. Η ατμοσφαιρική τουρμπίνα μπορεί να έχει δύναμη από 5 μεγαβατών έως 2000 μεγαβατών.

Οι πλεονεκτήματα της ατμοσφαιρικής τουρμπίνα σε σχέση με τον κινητήρα βενζίνης είναι οι εξής.

1. Το μέγεθος μιας ατμοσφαιρικής τουρμπίνας είναι πολύ μικρότερο από αυτό ενός ισοδύναμου κινητήρα βενζίνης. Το μέγεθος μιας 30-μεγαβατικής ατμοσφαιρικής τουρμπίνας είναι το ίδιο με εκείνο ενός 5-μεγαβατικού κινητήρα βενζίνης.

2. Σε ό,τι αφορά την κατασκευή, η ατμοσφαιρική τουρμπίνα είναι πολύ απλούστερη από τον κινητήρα βενζίνης. Το πίνακας ρότορα, τα λεπίδες και το βαλβίδι ελέγχου ατμού είναι τα τρία βασικά συστατικά μέρη μιας ατμοσφαιρικής τουρμπίνας.

3. Η ατμοσφαιρική τουρμπίνα υποφέρει λιγότερη από τρομοκίνηση από τον κινητήρα βενζίνης, αν τα περιστρεφόμενα μέρη του συστήματος είναι σωστά εγκατεστημένα και στοίχιση.

4. Η ταχύτητα μιας ατμοσφαιρικής τουρμπίνας μπορεί να είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτήν ενός κινητήρα βενζίνης. Η τυπική ταχύτητα μιας ατμοσφαιρικής τουρμπίνας που χρησιμοποιείται σε μια σταθμό ηλεκτροπαραγωγής είναι 3600 ΑΠΜ στις ΗΠΑ και 3000 ΑΠΜ στο Ηνωμένο Βασίλειο, ενώ η υψηλότερη τυπική ταχύτητα ενός κινητήρα βενζίνης για το ίδιο σκοπό είναι 200 ΑΠΜ.

5. Ο έλεγχος της ατμοσφαιρικής τουρμπίνας είναι πολύ απλότερος από αυτόν του κινητήρα βενζίνης. Για τον σκοπό αυτό χρησιμοποιείται ένα βαλβίδι ελέγχου. Το βαλβίδι είναι εγκατεστημένο στην εισόδου του ατμού. Αυτό το βαλβίδι ελέγχου διαχειρίζεται την ροή του ατμού προς την τουρμπίνα. Υπάρχει ένα βαλβίδι σταματούμενης ροής εγκατεστημένο πριν από το βαλβίδι ελέγχου. Η λειτουργία του βαλβίδιου σταματούμενης ροής είναι να αναστέλλει την όλη ροή ατμού προς την τουρμπίνα σε περίπτωση ανωμαλίας. Το βαλβίδι σταματούμενης ροής είναι ένα βαλβίδι επείγουσας περίπτωσης.

Ο ατμός εισέρχεται στην τουρμπίνα με υψηλή πίεση και θερμοκρασία. Μετά την επιθυμητή εργασία περιστροφής του ρότορα, ο ατμός εξαστράφει με πολύ χαμηλότερη πίεση και θερμοκρασία. Ο ατμός μπορεί να εισέρχεται στην τουρμπίνα με πίεση και θερμοκρασία 1800 Pa, και 1000oF αντίστοιχα, και η πίεση και η θερμοκρασία του εξαστραφούμενου ατμού μπορεί να είναι 1 Pa και 100oF αντίστοιχα.

Εργασιακό Αρχή της Ατμοσφαιρικής Τουρμπίνας

Σε έναν επαναληπτικό ατμοσφαιρικό κινητήρα, ο υπό πίεση ατμός ενεργεί στον πιστώνα, προκαλώντας μηχανική κίνηση του πιστώνα. Ιδανικά, δεν χρησιμοποιείται η δυναμική ενέργεια του ατμού σε ένα επαναληπτικό σύστημα. Ωστόσο, στην περίπτωση της ατμοσφαιρικής τουρμπίνας, η δυναμική ενέργεια του απότομα επεκταθέντος ατμού χρησιμοποιείται κυρίως για την εκτέλεση μηχανικής εργασίας.

Σε μια ατμοσφαιρική τουρμπίνα, ο ατμός επεκτείνεται στα στομάτια και αποκτά κινητική ενέργεια, χάνοντας την πίεσή του. Ο ατμός αποκτά κινητική ενέργεια κατά την επέκτασή του από την εσωτερική ενθαλπία του. Τα λεπίδες της τουρμπίνας εμποδίζουν την ορμή του ατμού και τον αναγκάζουν να αλλάξει την κατεύθυνση της ροής του. Με άλλα λόγια, η ορμή του ατμού προκαλεί μια δύναμη στα λεπίδες της τουρμπίνας. Θα μπορούσαμε να πούμε ότι η ορμή του επεκταθέντος ατμού είναι η οδηγούσα δύναμη της ατμοσφαιρικής τουρμπίνας.

Η επέκταση του ατμού και η αλλαγή κατεύθυνσης της ορμής μπορεί να συμβεί μία φορά σε μια μονοστάδια ή πολλές φορές σε πολλές στάδια, ανάλογα με τον τύπο της τουρμπίνας.

Όταν υπάρχει μόνο μία προέκταση του ατμού σε μια τουρμπίνα και η πίεση του ατμού παραμένει ομοιόμορφη κατά τη διάρκεια της διαδικασίας μετά την επέκταση μέσω των στοματιών, η τουρμπίνα ονομάζεται μονοστάδια εμπειρική τουρμπίνα. Στην εμπειρική τουρμπίνα, ο υψηλής πίεσης και θερμοκρασίας ατμός που εξέρχεται από το κεφάλι των στοματιών επεκτείνεται και δημιουργεί ένα ρεύμα ατμού, το οποίο χτυπά άμεσα στα κινούμενα λεπίδες, προκαλώντας την περιστροφή του ρότορα της τουρμπίνας.

Υπάρχει ένας άλλος τύπος τουρμπίνας στην οποία ο ατμός επεκτείνεται κατά τη διάρκεια όλης της διαδικασίας. Εδώ, η επέκταση του ατμού συμβαίνει όταν διέρχεται μέσω των λεπίδων της τουρμπίνας. Κατά τη διάρκεια της επέκτασης, η ενθαλπία του ατμού μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια και, ως εκ τούτου, ο ρότορας της τουρμπίνας περιστρέφεται με προπέλα.

Αυτός ο τύπος τουρμπίνας ονομάζεται αντίδρασης. Σε αυτόν τον τύπο τουρμπίνας, υπάρχουν δύο σύνολα λεπίδων. Ένα σύνολο είναι τα σταθερά λεπίδες που είναι εγκατεστημένα στα σταθερά μέρη της τουρμπίνας και ένα άλλο σύνολο είναι τα κινούμενα λεπίδες που είναι εγκατεστημένα στον ρότορα της τουρμπίνας. Η επέκταση του ατμού συμβαίνει στο χώρο που σχηματίζεται από τα σταθερά και κινούμενα λεπίδες.

Συνήθως, μια πρακτική τουρμπίνα έχει δύο σημαντικά συστατικά μέρη: τα στομάτια και τα λεπίδες. Το στόμα είναι ένα συστηματικό στοιχείο που είναι εγκατεστημένο στην είσοδο ατμού της τουρμπίνας. Ο υψηλής θερμοκρασίας και πίεσης ατμός με αμελητέα κινητική ενέργεια επεκτείνεται, χάνει πίεση και, ως εκ τούτου, αποκτά αρκετή κινητική ενέργεια για την εκτέλεση μηχανικής εργασίας με τη βοήθεια των στοματιών.

Τα λεπίδες της τουρμπίνας είναι επίσης γνωστά ως αποκλιντήρες. Αυτό συμβαίνει επειδή ο δυναμικός ατμός αποκλίνει όταν χτυπά στα λεπίδες. Η μηχανική ενέργεια του επεκταθέντος ατμού αντλείται στα λεπίδες της τουρμπίνας.

Δήλωση: Να σέβεστε το αρχικό, καλά άρθρα αξίζουν να μοιραστούν, αν υπάρχει παραβίαση πνευματικών δικαιωμάτων παρακαλείτε να επικοινωνήσετε για διαγραφή.