Buhar türbini, buhar enerji üretim tesislerinde en sevilen asal motorlardan biridir. Buhar türbininin kapasitesi 5 megavat ile 2000 megavat arasında olabilir.
Buhar türbininin dizel motora göre avantajları aşağıdaki gibidir.
Buhar türbininin boyutu eşdeğer bir dizel motordan çok daha küçüktür. 30 megavatlık bir buhar türbininin boyutu, 5 megavatlık bir dizel motordan aynıdır.
Yapısal olarak buhar türbininin dizel motordan çok daha basit olmasıdır. Rotor şaftı, kanatlar ve buhar kontrol vanası, buhar türbininin üç temel bileşenidir.
Sistemin dönen parçaları doğru şekilde monte edilmiş ve hizalanmışsa, bir buhar türbininin dizel motordan daha az titreşimden muzdarip olmasıdır.
Buhar türbininin hızı, dizel motordan çok daha yüksek olabilir. Bir elektrik üretme istasyonunda kullanılan bir buhar türbininin standart hızı ABD'de 3600 dev/dak, İngiltere'de ise 3000 dev/dak iken, aynı amaçla kullanılan dizel motora en yüksek standart hızı 200 dev/dak'tır.
Buhar türbininin kontrolü, dizel motordan çok daha basittir. Bu amaca yönelik bir kontrol vanası kullanılır. Vananın buhar giriş hattına monte edilmesi gerekmektedir. Bu kontrol vanası, türbine giden buhar akışını yönetir. Kontrol vanasından önce bir durdurma vanası bulunur. Durdurma vanasının görevi, herhangi bir anormallik durumunda türbine giden tüm buhar akışını kesmektir. Durdurma vanası, acil durum vanasıdır.
Buhar, yüksek basınç ve sıcaklıkta türbine girer. Rotayı döndürmek için istenen işi yaptıktan sonra buhar, çok daha düşük bir basınç ve sıcaklıkta dışarı atılır. Buhar, 1800 Pa ve 1000oF'lik bir basınç ve sıcaklıkta türbine girebilir ve dışarı atılan buharın basınç ve sıcaklığı sırasıyla 1 Pa ve 100oF olabilir.
Bir çekişli buhar motorunda, basınçlı buhar piston üzerinde etki ederek pistonda mekanik hareket oluşturur. İdeal olarak, çekişli sistemlerde buharın dinamik etkisi kullanılmaz. Ancak bir buhar türbininde, birden genişleyen buharın dinamik etkisi, mekanik iş yapmak için genellikle kullanılır.
Buhar türbininde, buhar nozullerde genişler, bu nedenle kinetik enerji kazanır ve basıncını kaybeder. Buhar, genişleme sırasında iç entalpisinden kinetik enerji alır. Türebin kanatları, buharın momentumunu engeller ve buharın akış yönünü değiştirmesine zorlar. Başka bir deyişle, buharın momentumu, türbin kanatlarına kuvvet uygular. Buharın genişlemesi sırasında elde ettiği momentum, bir buhar türbininin sürücü gücüdür.
Buharın genişlemesi ve momentumun yön değiştirmesi, türbin tipine bağlı olarak tek bir aşamada veya çeşitli aşamalarda birden fazla kez gerçekleşebilir.
Bir türbinde sadece bir kez buhar genişlemesi sağlandığında ve buhar nozullerden genişledikten sonra süreç boyunca basıncı sabit kalıyorsa, bu türbine tek aşamalı itki türbini denir. İtki türbinlerinde, yüksek basınçlı, yüksek sıcaklıklı buhar, nozul başından çıkıp genişler ve türbin rotorunu döndürmeye yarayan bir buhar jeti oluşturur.
Buharın tüm sürece boyunca genişlediği başka bir tür türbin vardır. Burada, buhar türbin kanatlarından geçerken genişler. Genişleme sırasında, buharın entalpisinden kinetik enerjiye dönüşmesiyle türbin rotoru pervane hareketiyle döner.
Bu tür türbine tepki türbini denir. Bu tür türbinlerde, iki set kanat bulunmaktadır. Bir set, türbinin sabit parçalarına monte edilmiş sabit kanatlardan, diğer set ise türbin rotora monte edilmiş hareketli kanatlardan oluşur. Buharın genişlemesi, sabit ve hareketli kanatlar arasında oluşan boşlukta gerçekleşir.
Normalde pratik bir türbin, nozuller ve kanatlar olmak üzere iki önemli bileşene sahiptir. Nozul, türbinin buhar girişine monte edilmiş bir cihazdır. Yüksek sıcaklık, yüksek basınçlı buhar, neredeyse hiç kinetik enerjiye sahip olarak, nozullerin yardımıyla genişler, basıncını kaybeder ve mekanik iş yapmak için yeterli kinetik enerji kazanır.
Türbin kanatları, defektörler olarak da adlandırılır. Çünkü dinamik buhar, kanatlara çarptığında yönlendirilir. Genişleyen buharın mekanik enerjisi, türbin kanatlarında çıkarılır.
Açıklama: Orijinali saygıya alın, iyi makaleler paylaşılabilir, eğer telif hakkı çarpısması varsa lütfen silme isteği ile iletişime geçiniz.
