
Ang turbina ng buhangin ay isa sa mga paboritong pangunahing makina sa mga planta ng paggawa ng lakas ng buhangin. Ang kapasidad ng turbina ng buhangin maaaring mula 5 megawatt hanggang 2000 megawatt.
Ang mga kamangha-manghang bahagi ng turbina ng buhangin sa isang diesel engine ay sumusunod.
Ang laki ng turbina ng buhangin ay mas maliit kaysa sa isang katumbas na diesel engine. Ang laki ng 30-megawatt na turbina ng buhangin ay pareho sa 5-megawatt na diesel engine.
Sa konstruksyon, ang turbina ng buhangin ay mas simple kaysa sa diesel engine. Ang rotor shaft, blades, at steam control valve ay ang tatlong mahahalagang komponente ng turbina ng buhangin.
Ang turbina ng buhangin ay may mas kaunti na vibrasyon kaysa sa diesel engine kung tama ang pag-install at alignment ng mga naka-rotate na bahagi ng sistema.
Ang bilis ng turbina ng buhangin ay maaaring mas mataas kaysa sa diesel engine. Ang standard na bilis ng turbina ng buhangin na ginagamit sa isang IEE-Business electrical generating station ay 3600 RPM sa USA at 3000 RPM sa UK, samantalang ang pinakamataas na standard na bilis ng diesel engine para sa parehong layunin ay 200 RPM.
Ang kontrol ng turbina ng buhangin ay mas simple kaysa sa diesel engine. Ginagamit ang control valve para rito. Ang valve ay nakapwesto sa inlet line ng buhangin. Ito ang nag-control ng daloy ng buhangin papunta sa turbina. Mayroon ding isang stop valve na nakapwesto bago ang control valve. Ang tungkulin ng stop valve ay upang i-block ang buong daloy ng buhangin papunta sa turbina kung may anumang abnormalidad. Ang stop valve ay isang emergency valve.
Ang buhangin ay pumapasok sa turbina sa mataas na presyon at temperatura. Pagkatapos gawin ang nais na trabaho ng pag-ikot ng rotor, ang buhangin ay lumalabas sa mas mababang presyon at temperatura. Ang buhangin maaaring pumasok sa turbina sa presyon at temperatura na 1800 Pa, at 1000oF, at ang presyon at temperatura ng lumalabas na buhangin maaaring 1 Pa at 100oF.
Sa isang reciprocating steam engine, ang pressurized na buhangin ay gumagana sa piston na nagdudulot ng mekanikal na galaw ng piston. Sa ideyal, walang dynamic na aksyon ng buhangin ang ginagamit sa isang reciprocating system. Ngunit sa kaso ng turbina ng buhangin, ang dynamic na aksyon ng biglaang expanded na buhangin ang pangunahing ginagamit upang gawin ang mekanikal na trabaho.
Sa turbina ng buhangin, ang buhangin sa mga nozzle ay nag-expand at kaya ito ay nakukuha ng kinetic energy at nawawalan ng presyon. Ang buhangin ay nakukuha ng kinetic energy sa panahon ng expansion nito mula sa internal enthalpy nito. Ang mga blades ng turbine ay nagsisilbing obstruction sa momentum ng buhangin at kaya ito ay inililipat ang direksyon ng flow nito. Sa ibang salita, ang momentum ng buhangin ay nagdudulot ng puwersa sa mga blades ng turbine. Maaari nating sabihin na ang momentum ng expanding na buhangin ang driving force ng turbina ng buhangin.
Ang expansion ng buhangin at pagbabago ng direksyon ng momentum maaaring mangyari sa isang single stage o maraming beses sa iba't ibang stages depende sa uri ng turbine.
Kapag mayroon lamang isang provision para sa expansion ng buhangin sa isang turbine at ang presyon ng buhangin ay uniform sa buong proseso pagkatapos ito ay expanded sa pamamagitan ng mga nozzles, tinatawag itong single stage impulse turbine. Sa impulse turbine, ang high-pressure, high-temperature na buhangin na lumalabas mula sa nozzle head ay nag-expand at bumubuo ng isang jet ng buhangin na direktang tumutugon sa moving blades, nagdudulot ng rotation ng rotor ng turbine.
Mayroon din isang uri ng turbine kung saan ang buhangin ay expanded sa buong proseso. Dito, ang expansion ng buhangin ay nangyayari habang ito ay dadaan sa mga blades ng turbine. Sa panahon ng expansion, ang enthalpy ng buhangin ay convert sa kinetic energy at kaya ang rotor ng turbine ay umiikot sa pamamagitan ng propeller action.
Tinatawag itong reaction turbine. Sa ganitong uri ng turbines, mayroong dalawang set ng blades. Ang isang set ay fixed blades na nakadikit sa stationary parts ng turbine at ang isa pa ay moving blades na nakadikit sa rotor ng turbine. Ang expansion ng buhangin ay nangyayari sa space na nabuo ng fixed at moving blades.
Normal na mayroon ang praktikal na turbine ng dalawang mahahalagang komponente: nozzles at blades. Ang nozzle ay isang device na nakadikit sa steam inlet ng turbine. Ang high-temperature, high-pressure na buhangin na may kaunti o wala ring kinetic energy ay nag-expand, nawawalan ng presyon, at kaya nakukuha ng sapat na kinetic energy upang gawin ang mekanikal na trabaho sa tulong ng nozzles.
Ang Blades ng turbines ay kilala rin bilang deflectors. Ito dahil ang dynamics na buhangin ay nadidirekta kapag ito ay tumutugon sa blades. Ang mekanikal na enerhiya ng expanding na buhangin ay inililipat sa blades ng turbine.
Pahayag: Respeto sa orihinal, mahalagang mga artikulo na karapat-dapat na ibahagi, kung may labag sa copyright pakiusap ilipat ang pag-delete.