Rozsah parní turbíny se vyvíjel v samotném prvním století, kdy toto zařízení připomíná hračku. Poté byla vynalezena praktická aplikace parní turbíny, která je základem pro postup jiných druhů parních turbín. Moderní druh parní turbíny představil v roce 1884 člověk Charles Parsons, jehož konstrukce zahrnuje dynamo. Později se toto zařízení dostalo do popředí svých provozních schopností a lidí přijatých k implementaci do svých operací. Tento článek popisuje pojmy související s parní turbína a její funkčnost.
Co je to parní turbína?
Definice: Parní turbína spadá pod klasifikaci mechanického stroje, který izoluje tepelnou energii z nucené páry a přeměňuje ji na mechanickou energii. Protože turbína produkuje rotační pohyb, je nejvhodnější pro provoz elektrických generátorů. Název sám o sobě naznačuje, že zařízení je poháněno párou, a když proud páry proudí přes lopatky turbíny, pak se pára ochladí a poté expanduje, čímž dodává téměř energie který má a toto je kontinuální proces.
Parní turbína
Čepele tak transformují potenciální energii zařízení na kinetický pohyb. Tímto způsobem je parní turbína provozována na dodávku elektřina . Tato zařízení využívají zvýšeného tlaku páry k otáčení elektrických generátorů při extrémně vyšších rychlostech, přičemž jejich otáčky jsou maximální než u vodních a větrných turbín.
Například: Konvenční parní turbína má rychlost otáčení 1 800–3600 otáček za minutu téměř 200krát více otáček než rychlost větrné turbíny.
Princip fungování parní turbíny
Princip fungování tohoto zařízení je založen na dynamickém pohybu páry. Zvýšil tlak pára, která vychází z trysek, naráží na otáčející se lopatky, které jsou těsně uchyceny k disku, který je umístěn na hřídeli. Vzhledem k této zvýšené rychlosti páry vyvíjí energetický tlak na lopatky zařízení, kde se hřídel a lopatky začínají otáčet podobným směrem. Obecně platí, že parní turbína izoluje energii stonku a poté ji transformuje na kinetickou energii, která poté proudí tryskami.
Zařízení v parní turbíně
Transformace kinetické energie tedy probíhá mechanické působení na listy rotoru a tento rotor má spojení s generátorem parní turbíny a funguje jako prostředník. Protože konstrukce zařízení je tak efektivní, generuje minimální hluk ve srovnání s jinými druhy rotujících zařízení.
Ve většině turbín je rychlost otáčení lopatky lineární s rychlostí páry, která proudí lopatkou. Když se pára expanduje v jednofázové samotné z této síly kotle na vyčerpanou sílu, pak se rychlost páry extrémně zvýší. Zatímco hlavní turbína, která se používá v jaderných elektrárnách, kde je rychlost expanze páry téměř 6 MPa až 0,0008 MPa a má rychlost při 3000 otáčkách na 50 Hz frekvence a 1800 otáček při frekvenci 60 Hz.
Mnoho jaderných elektráren tedy funguje jako jednohřídelový turbogenerátor HP, který má jednu vícestupňovou turbínu a tři paralelní LP turbíny, budič spolu s hlavním generátor .
Druhy parní turbíny
Parní turbíny jsou klasifikovány na základě mnoha parametrů a je v nich mnoho typů. Typy, o kterých se bude diskutovat, jsou následující:
Na základě hnutí Steam
Na základě pohybu páry jsou rozděleny do různých typů, které zahrnují následující.
Impulzní turbína
Zde extrémní rychlost páry, která vychází z trysky, zasáhne rotující lopatky, které jsou umístěny na rotor periferní část. Kvůli úderům mění lopatky svůj směr otáčení beze změny hodnot tlaku. Tlak způsobený hybností vyvíjí rotaci hřídele. Příkladem tohoto druhu jsou turbíny Rateau a Curtis.
Reakční turbína
Zde bude expandovat pára jak v pohyblivých, tak v konstantních lopatkách, když bude proud protékat přes ně. Na těchto lopatkách bude nepřetržitý pokles tlaku.
Kombinace reakční a impulsní turbíny
Na základě kombinace reakční a impulzní turbíny jsou tyto klasifikovány do různých typů, které zahrnují následující.
- Na základě tlakových stupňů
- Na základě hnutí Steam
Na základě tlakových stupňů
Na základě tlakových stupňů jsou klasifikovány do různých typů.
Jednostupňové
Ty jsou implementovány pro zapnutí odstředivý kompresory, foukací zařízení a další stejné druhy nástrojů.
Vícefázová reakce a impulsní turbína
Ty se používají v extrémním rozsahu kapacit buď v minimálním nebo maximálním rozsahu.
Na základě hnutí Steam
Na základě pohybu páry jsou rozděleny do různých typů.
Axiální turbíny
V těchto zařízeních bude tok páry ve směru, který je rovnoběžný s osou rotoru.
Radiální turbíny
V těchto zařízeních bude tok páry ve směru, který je kolmý k ose rotoru, buď jedna nebo dvě méně tlakové fáze jsou prováděny v axiálním směru.
Založeno na metodice řízení
Na základě řídící metodiky jsou rozděleny do různých typů.
Řízení škrticí klapky
Zde přichází čerstvá pára přes jeden nebo více současně fungujících škrticích ventilů, a to je založeno na vývoji energie.
Správa trysek
Zde přichází čerstvá pára přes jeden nebo více postupně otevíraných regulátorů.
By-pass management
Zde pára pohání první i druhou přechodnou fázi turbíny.
Založeno na postupu poklesu teploty
Na základě postupu tepelných kapek jsou rozděleny do různých typů.
Kondenzace turbíny prostřednictvím generátorů
Přitom se do kondenzátoru přivádí parní síla, která je menší než tlak prostředí.
Extrakce meziproduktové fáze kondenzace turbíny
V tomto případě je pára izolována z přechodných fází pro komerční použití topení účely.
Protitlakové turbíny
Zde se odsávaná pára používá jak pro vytápění, tak pro průmyslové aplikace.
Toping Turbines
Zde se vyčerpaná pára používá pro kondenzaci turbíny s menší a střední silou.
Na základě parních podmínek od vstupu do turbíny
- Menší tlak (1,2 ata až 2 ata)
- Střední tlak (40 ata)
- Vysoký tlak (> 40 ata)
- Velmi vysoký tlak (170 ata)
- Superkritické (> 225 nahoru)
Na základě průmyslových aplikací
- Opravená rychlost otáčení se stacionárními turbínami
- Proměnná rychlost otáčení se stacionárními turbínami
- Proměnná rychlost otáčení s nestacionárními turbínami
Rozdíl mezi parní turbínou a parním strojem
Rozdíl mezi těmito dvěma je uveden níže.
| Parní turbína | Parní motor |
| Minimální ztráta třením | Maximální ztráta třením |
| Dobré vyvažovací vlastnosti | Špatné vlastnosti vyvážení |
| Konstrukce a údržba je jednoduchá | Stavba a údržba je komplikovaná |
| Může být dobré pro vysokorychlostní zařízení | Funguje pouze pro zařízení s minimální rychlostí |
| Jednotná výroba energie | Nerovnoměrná výroba energie |
| Vyšší účinnost | Méně účinnosti |
| Vhodné pro velké průmyslové aplikace | Vhodné pro minimální průmyslové aplikace |
Výhody nevýhody
The výhody parní turbíny jsou
- Uspořádání parní turbíny vyžaduje minimální prostor
- Efektivní provoz a spolehlivý systém
- Vyžaduje menší provozní náklady a má jen minimální prostor
- Zvýšená účinnost v parních cestách
Nevýhody parní turbíny jsou
- Z důvodu zvýšené rychlosti dojde ke zvýšeným ztrátám třením
- Má minimální účinnost, což znamená, že podíl lopatky na rychlosti páry není optimální
Aplikace parní turbíny
- Smíšené tlakové turbíny
- Implementováno v technických doménách
- Nástroje pro výrobu energie
Časté dotazy
1). Co je účinnost parní turbíny?
Je definována jako podíl práce vykonané na rotujících lopatkách na celé dodávané energii, počítané na kilogram páry.
2). Která turbína je účinnější?
Nejúčinnější turbíny jsou impulzní turbíny.
3). Jak zvýšíte účinnost parní turbíny?
Účinnost lze zvýšit opětovným ohřevem parní turbíny, obnovením zahřívání přívodu turbíny a cyklem binárních par.
4). Co je to generátor parní turbíny ?
Jedná se o počáteční zařízení pro transformaci energie v elektrárně.
5). Jak může pára otočit turbínu?
Ohřevem vody na teplotu, kterou převádí na páru.
Jedná se o parní turbíny. Dobrá rotační rovnováha a minimální úder kladivem umožňují použití těchto zařízení v různých průmyslových odvětvích. Otázkou, která zde vyvstává, je vědět o aplikace parních turbín .
