Was ist eine Dampfturbine: Arbeiten und ihre Typen

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Der Umfang der Dampfturbine befand sich im ersten Jahrhundert selbst in der Entwicklung, als dieses Gerät einem Spielzeug ähnelte. Dann wurde die praktische Anwendung der Dampfturbine erfunden, die als Grundlage für das Fortschreiten anderer Arten von Dampfturbinen dient. Die moderne Art der Dampfturbine wurde im Jahr 1884 von Charles Parsons eingeführt, wo der Bau einen Dynamo enthält. Später gewann dieses Gerät an Bedeutung in seiner Betriebsfähigkeit und in den Mitarbeitern, die für die Implementierung in ihrem Betrieb eingesetzt wurden. Dieser Artikel beschreibt die Konzepte im Zusammenhang mit dem Dampf Turbine und ihre Funktionalität.

Was ist eine Dampfturbine?

Definition: Die Dampfturbine fällt unter die Klassifizierung einer mechanischen Maschine, die Wärmeenergie vom Zwangsdampf isoliert und diese in mechanische Energie umwandelt. Da die Turbine eine Drehbewegung erzeugt, ist sie für den Betrieb elektrischer Generatoren am besten geeignet. Der Name selbst gibt an, dass das Gerät von Dampf angetrieben wird. Wenn der Dampfstrom über die Schaufeln der Turbine fließt, kühlt sich der Dampf ab und dehnt sich dann aus, wodurch fast der Dampf abgegeben wird Energie das hat es und das ist der kontinuierliche Prozess.




Dampfturbine

Dampfturbine

Die Schaufeln wandeln somit die potentielle Energie der Vorrichtung in die kinetische Bewegung um. Auf diese Weise wird die Dampfturbine zur Versorgung betrieben Elektrizität . Diese Vorrichtungen verwenden einen erhöhten Dampfdruck, um elektrische Generatoren mit extrem höheren Geschwindigkeiten zu drehen, wenn deren Drehzahl maximal ist als bei Wasserturbinen und Windturbinen.



Zum Beispiel: Eine herkömmliche Dampfturbine hat eine Drehzahl von 1800 bis 3600 Umdrehungen pro Minute, fast 200-mal mehr Drehungen als eine Windkraftanlage.

Funktionsprinzip der Dampfturbine

Das Funktionsprinzip dieses Gerätes basiert auf der dynamischen Bewegung des Dampfes. Die erhöht Druck Dampf, der aus den Düsen austritt, trifft auf die Drehschaufeln, die eng an der Scheibe anliegen, die auf der Welle angeordnet ist. Aufgrund dieser erhöhten Geschwindigkeit im Dampf entsteht ein energetischer Druck auf die Vorrichtungsschaufeln, wo sich dann die Welle und die Schaufeln in eine ähnliche Richtung zu drehen beginnen. Im Allgemeinen isoliert die Dampfturbine die Energie des Schafts und wandelt sie dann in kinetische Energie um, die dann durch die Düsen fließt.

Ausrüstung in Dampfturbine

Ausrüstung in Dampfturbine

Die Transformation der kinetischen Energie erfolgt also mechanisch Aktion auf die Rotorblätter und dieser Rotor hat eine Verbindung mit dem Dampfturbinengenerator und dieser fungiert als Vermittler. Da der Aufbau eines Geräts so rationalisiert ist, erzeugt es im Vergleich zu anderen Arten von rotierenden Geräten nur minimale Geräusche.


In den meisten Turbinen ist die Drehgeschwindigkeit der Schaufel linear zu der Dampfgeschwindigkeit, die über die Schaufel fließt. Wenn sich der Dampf in der einphasigen Phase selbst von dieser Kesselkraft auf die verbrauchte Kraft ausdehnt, wird die Dampfgeschwindigkeit extrem erhöht. Während die Hauptturbine, die in Kernkraftwerken verwendet wird, bei denen die Dampfexpansionsrate fast 6 MPa bis 0,0008 MPa beträgt, mit einer Drehzahl bei 3000 Umdrehungen pro 50 Hz von Frequenz und 1800 Umdrehungen bei 60 Hz Frequenz.

Viele Kernkraftwerke fungieren daher als Einwellen-Turbinen-Hochdruckgenerator mit einer einzelnen mehrstufigen Turbine und drei parallelen LP-Turbinen, einem Erreger zusammen mit der Hauptturbine Generator .

Arten von Dampfturbinen

Dampfturbinen werden anhand vieler Parameter klassifiziert, und es gibt viele Arten davon. Folgende Typen sind zu diskutieren:

Basierend auf der Dampfbewegung

Basierend auf der Dampfbewegung werden diese in verschiedene Typen eingeteilt, darunter die folgenden.

Impulsturbine

Hier trifft der aus der Düse austretende Dampf mit extremer Geschwindigkeit auf die rotierenden Schaufeln, die auf der Düse angeordnet sind Rotor Peripherie-Abschnitt. Wie beim Schlagen ändern die Schaufeln ihre Drehrichtung, ohne dass sich die Druckwerte ändern. Der durch den Impuls verursachte Druck entwickelt die Drehung der Welle. Beispiele dieser Art sind Rateau- und Curtis-Turbinen.

Reaktionsturbine

Hier wird die Dampfausdehnung sowohl in den sich bewegenden als auch in den konstanten Schaufeln vorhanden sein, wenn der Strom über diese fließt. An diesen Schaufeln tritt ein kontinuierlicher Druckabfall auf.

Kombination von Reaktions- und Impulsturbine

Basierend auf der Kombination von Reaktions- und Impulsturbine werden diese in verschiedene Typen eingeteilt, darunter die folgenden.

  • Basierend auf Druckstufen
  • Basierend auf der Dampfbewegung

Basierend auf Druckstufen

Basierend auf Druckstufen werden diese in verschiedene Typen eingeteilt.

Einstufig

Diese sind zum Einschalten implementiert zentrifugal Kompressoren, Gebläse und andere Werkzeuge.

Mehrphasenreaktions- und Impulsturbine

Diese werden in einem extremen Bereich von Kapazitäten entweder minimalen oder maximalen Bereichen eingesetzt.

Basierend auf der Dampfbewegung

Basierend auf der Dampfbewegung werden diese in verschiedene Typen eingeteilt.

Axialturbinen

Bei diesen Vorrichtungen erfolgt der Dampfstrom in der Richtung parallel zur Rotorachse.

Radialturbinen

Bei diesen Vorrichtungen erfolgt der Dampfstrom in der Richtung senkrecht zur Rotorachse, wobei entweder eine oder zwei Druckphasen weniger in axialer Richtung erzeugt werden.

Basierend auf der maßgeblichen Methodik

Basierend auf der maßgeblichen Methodik werden diese in verschiedene Typen eingeteilt.

Drosselklappenmanagement

Hier kommt Frischdampf über eine oder mehrere gleichzeitig funktionierende Drosselklappen herein, und dies basiert auf der Leistungsentwicklung.

Düsenmanagement

Hier tritt Frischdampf über einen oder mehrere nacheinander öffnende Regler ein.

Bypass-Management

Hier treibt Dampf sowohl die erste als auch die andere Zwischenphase der Turbine an.

Basierend auf dem Heat-Drop-Verfahren

Basierend auf dem Wärmeabfallverfahren werden diese in verschiedene Typen eingeteilt.

Turbinenkondensation durch Generatoren

Dabei wird dem Kondensator die Dampfkraft zugeführt, die geringer als der Umgebungsdruck ist.

Zwischenphasenextraktionen der Turbinenkondensation

Dabei wird Dampf aus Zwischenphasen für kommerzielle Zwecke isoliert Heizung Zwecke.

Gegendruckturbinen

Hier wird der Abgasdampf sowohl für Heizungs- als auch für Industrieanwendungen verwendet.

Richtfest Turbinen

Hier wird der Abgasdampf für die Kondensation von Turbinen mit geringerer und mittlerer Kraft verwendet.

Basierend auf den Dampfbedingungen vom Einlass zur Turbine

  • Weniger Druck (1,2 ata bis 2 ata)
  • Mitteldruck (40 ata)
  • Hoher Druck (> 40 ata)
  • Sehr hoher Druck (170 ata)
  • Überkritisch (> 225 bis)

Basierend auf industriellen Anwendungen

  • Feste Drehzahl mit stationären Turbinen
  • Variable Drehzahl mit stationären Turbinen
  • Variable Drehzahl mit instationären Turbinen

Unterschied zwischen Dampfturbine und Dampfmaschine

Der Unterschied zwischen diesen beiden ist unten aufgeführt.

Dampfturbine Dampfmaschine
Minimaler ReibungsverlustMaximaler Reibungsverlust
Gute AuswuchteigenschaftenSchlechte Auswuchteigenschaften
Aufbau und Wartung sind einfachAufbau und Wartung sind kompliziert
Kann für Hochgeschwindigkeitsgeräte gut seinFunktioniert nur für Geräte mit minimaler Geschwindigkeit
Einheitliche StromerzeugungUngleichmäßige Stromerzeugung
Verbesserte EffizienzWeniger Effizienz
Geeignet für große industrielle AnwendungenGeeignet für minimale industrielle Anwendungen

Vorteile Nachteile

Das Vorteile einer Dampfturbine sind

  • Die Anordnung der Dampfturbine benötigt nur wenig Platz
  • Optimierter Betrieb und zuverlässiges System
  • Benötigt weniger Betriebskosten und hat nur minimale Räume
  • Erhöhte Effizienz in den Dampfwegen

Die Nachteile einer Dampfturbine sind

  • Aufgrund der erhöhten Geschwindigkeit kommt es zu erhöhten Reibungsverlusten
  • Hat eine minimale Wirksamkeit, was bedeutet, dass das Verhältnis der Schaufel zur Dampfgeschwindigkeit nicht optimal ist

Anwendungen von Dampfturbinen

  • Mischdruckturbinen
  • Implementiert in Engineering-Bereichen
  • Werkzeuge zur Stromerzeugung

FAQs

1). Was ist ein Dampfturbinenwirkungsgrad?

Es ist definiert als das Verhältnis der Arbeit an den rotierenden Schaufeln zur gesamten zugeführten Energie, die beide für ein Kilogramm Dampf berechnet werden.

2). Welche Turbine ist effizienter?

Die effizientesten Turbinen sind Impulsturbinen.

3). Wie steigern Sie den Wirkungsgrad der Dampfturbine?

Der Wirkungsgrad kann durch Wiedererwärmung der Dampfturbine, Rückgewinnung der Speisewärmung der Turbine und durch den binären Dampfkreislauf gesteigert werden.

4). Was ist der Dampfturbinengenerator? ?

Es ist das erste Energieumwandlungsgerät im Kraftwerk.

5). Wie kann Dampf eine Turbine drehen?

Durch Erhitzen von Wasser auf die Temperatur, die es in Dampf umwandelt.

Hier dreht sich alles um Dampfturbinen. Die gute Rotationsbalance und der minimale Hammerschlag ermöglichen den Einsatz dieser Geräte in verschiedenen Branchen. Die Frage, die sich hier stellt, ist, über das zu wissen Anwendungen von Dampfturbinen .