Auruturbiini ulatus oli evolutsiooniline juba esimesel sajandil, kus see seade meenutas mänguasja. Seejärel leiutati auruturbiini praktiline rakendus ja see on aluseks muud tüüpi auruturbiinide progresseerumiseks. Kaasaegse auruturbiini võttis kasutusele 1884. aastal Charles Parsons, kus ehitus hõlmab dünamot. Hiljem saavutas see seade tähelepanu oma töövõimele ja inimestele, kes võtsid oma operatsioonides kasutusele. Selles artiklis kirjeldatakse aur turbiin ja selle funktsionaalsus.
Mis on auruturbiin?
Definitsioon: Auruturbiin kuulub mehaanilise masina klassifikatsiooni alla, mis isoleerib sunnitud aurust soojusenergia ja muudab selle mehaaniliseks energiaks. Kuna turbiin tekitab pöörlevat liikumist, on see kõige sobivam elektrigeneraatorite tööks. Nimi ise näitab, et seadet juhib aur ja kui auruvool voolab üle turbiini labade, siis aur jahtub ja paisub, andes nii peaaegu energia et see on olemas ja see on pidev protsess.
Auruturbiin
Nii muudavad labad seadme potentsiaalse energia kineetilise liikumise energiaks. Nii juhitakse auruturbiini varustamiseks elekter . Need seadmed kasutavad kõrgendatud aururõhku, et pöörata elektrigeneraatoreid äärmiselt suurema kiirusega, kui nende pöörlemiskiirus on maksimaalne kui veeturbiinidel ja tuuleturbiinidel.
Näiteks: tavalise auruturbiini pöörlemiskiirus on 1800–3600 pööret minutis ligi 200 korda rohkem pöörlemist kui tuuleturbiinil.
Auruturbiini tööpõhimõte
Selle seadme tööpõhimõte põhineb auru dünaamilisel liikumisel. Suurenenud surve Düüsidest väljuv aur tabab pöörlevaid labasid, mis on tihedalt ühendatud teljele asetatud kettaga. Kuna selle auru suurenenud kiiruse tõttu tekitab see seadme teradele energeetilise rõhu, kus siis hakkavad võlli ja labad pöörlema sarnases suunas. Üldiselt isoleerib auruturbiin varre energia ja muundab selle seejärel kineetiliseks energiaks, mis seejärel voolab läbi düüside.
Auruturbiini varustus
Niisiis, kineetilise energia muundumine toimib mehaaniline mõju rootori labadele ja sellel rootoril on ühendus auruturbiini generaatoriga ja see toimib vahendajana. Kuna seadme ehitus on nii sujuv, tekitab see minimaalset müra võrreldes muud tüüpi pöörlevate seadmetega.
Enamikus turbiinides on pöörleva tera kiirus lineaarne kogu labaga voolava auru kiirusega. Kui aur paisub ühefaasilises katlasjõust ammendunud jõuni, on auru kiirus äärmiselt suurenenud. Põhiturbiin, mida kasutatakse tuumajaamades, kus auru paisumiskiirus on peaaegu 6–0 0008 MPa, pöörlemiskiirusega 3000 pööret 50 Hz sagedus ja 1800 pööret 60 Hz sagedusel.
Nii toimivad paljud tuumajaamad ühe võlliga turbiini HP generaatorina, millel on üks mitmeastmeline turbiin ja kolm paralleelset LP turbiini, erguti koos peamise generaator .
Auruturbiini tüübid
Auruturbiinid klassifitseeritakse paljude parameetrite alusel ja neid on palju. Arutletavad tüübid on järgmised:
Põhineb auruliikumisel
Auru liikumise põhjal klassifitseeritakse need erinevat tüüpi, mis hõlmavad järgmist.
Impulssturbiin
Düüsist välja voolav ülikiire aur tabab pöörlevaid labasid, mis on asetatud pihustile rootor perifeeria sektsioon. Nagu löögi tõttu, muudavad labad oma pöörlemissuunda, muutmata rõhu väärtusi. Hoogu põhjustatud rõhk arendab võlli pöörlemist. Sellisteks näideteks on Rateau ja Curtise turbiinid.
Reaktsiooniturbiin
Siin on auru paisumine nii liikuvas kui ka pidevas labas, kui voog üle nende voolab. Nendel teradel toimub pidev rõhulangus.
Reaktsiooni- ja impulssturbiini kombinatsioon
Reaktsiooni ja impulssturbiini kombinatsiooni põhjal klassifitseeritakse need erinevat tüüpi, mis hõlmavad järgmist.
- Põhineb rõhuastmetel
- Põhineb auruliikumisel
Põhineb rõhuastmetel
Rõhuastmete põhjal klassifitseeritakse need erinevat tüüpi.
Üheastmeline
Neid rakendatakse sisselülitamiseks tsentrifugaalne kompressorid, puhuri seadmed ja muud samalaadsed tööriistad.
Mitmefaasiline reaktsioon ja impulssturbiin
Neid kasutatakse äärmuslikus vahemikus kas minimaalsetes või maksimaalsetes vahemikes.
Põhineb auruliikumisel
Auru liikumise põhjal klassifitseeritakse need erinevat tüüpi.
Aksiaalsed turbiinid
Nendes seadmetes toimub auruvool rootori teljega paralleelses suunas.
Radiaalsed turbiinid
Nendes seadmetes toimub auru liikumine rootori teljega risti asuvas suunas või telje suunas tehakse üks või kaks vähem rõhufaasi.
Põhineb valitseval metoodikal
Kehtiva metoodika alusel klassifitseeritakse need erinevat tüüpi.
Drosselklapi juhtimine
Siin jõuab värske aur ühe või mitme samaaegselt toimiva drosselklapi kaudu ja see põhineb võimsuse arendamisel.
Düüside juhtimine
Siin satub värske aur ühe või mitme järjestikku avaneva regulaatori kaudu.
Möödaviikhaldus
Siin juhib aur nii turbiini esimest kui ka muud vahefaasi.
Põhineb soojuse langemise protseduuril
Kuumalangemisprotseduuri põhjal klassifitseeritakse need erinevat tüüpi.
Turbiini kondenseerumine generaatorite kaudu
Selles juhitakse kondensaatorisse auru jõud, mis on väiksem kui keskkonnarõhk.
Turbiini kondenseerumise vahefaaside ekstraheerimine
Selles auru eraldatakse kaubanduslikuks vahefaasist küte eesmärkidel.
Vasturõhuturbiinid
Siin kasutatakse ammendatud auru nii kütmiseks kui ka tööstuslikuks kasutamiseks.
Turbiinide ladumine
Siin kasutatakse ammendatud auru väiksema ja keskmise jõuga turbiini kondenseerumiseks.
Põhineb aurutingimustel sisselaskeavast turbiinini
- Vähem rõhku (1,2–2 ata)
- Keskmine rõhk (40 ata)
- Kõrgrõhkkond (> 40 ata)
- Väga kõrge rõhk (170 ata)
- Ülikriitiline (> 225 kuni)
Põhineb tööstusrakendustel
- Fikseeritud pöörlemiskiirus statsionaarsete turbiinidega
- Muutuva pöörlemiskiirusega statsionaarsete turbiinidega
- Muutumatu pöörlemiskiirus mittestatsionaarsete turbiinidega
Auruturbiini ja aurumootori erinevus
Nende kahe erinevus on loetletud allpool.
Auruturbiin | Aurumootor |
Minimaalne hõõrdekadu | Maksimaalne hõõrdekadu |
Head tasakaalustavad omadused | Halvad tasakaalustavad omadused |
Ehitus ja hooldus on lihtsad | Ehitus ja hooldus on keerulised |
Võib olla hea kiirete seadmete jaoks | Töötab ainult minimaalse kiirusega seadmete puhul |
Ühtne elektritootmine | Ebaühtlane elektritootmine |
Suurem efektiivsus | Vähem efektiivsust |
Sobib tohutute tööstuslike rakenduste jaoks | Sobib minimaalsete tööstuslike rakenduste jaoks |
Eelised / puudused
The auruturbiini eelised on
- Auruturbiini paigutus vajab minimaalset ruumi
- Sujuv töö ja usaldusväärne süsteem
- Nõuab vähem tegevuskulusid ja sellel on ainult minimaalselt ruumi
- Suurenenud efektiivsus aururadadel
Auruturbiini puudused on
- Nagu suurenenud kiiruse tõttu, suurenevad hõõrdekaod
- Sellel on minimaalne efektiivsus, mis tähendab, et laba ja auru kiiruse suhe pole optimaalne
Auruturbiini rakendused
- Segaturbiinid
- Rakendatud insenerivaldkondades
- Elektritootmise tööriistad
KKK
1). Mis on auruturbiini efektiivsus?
See on määratletud kui pöörlevate labadega tehtud töö osakaal kogu tarnitud energiast, arvutatuna kilogrammi auru kohta.
2). Milline turbiin on tõhusam?
Kõige tõhusamad turbiinid on impulssturbiinid.
3). Kuidas suurendada auruturbiini efektiivsust?
Efektiivsust saab suurendada auruturbiini uuesti kuumutamise, turbiini etteandesoojuse taastamise ja binaarse aurutsükli kaudu.
4). Mis on auruturbiini generaator ?
See on elektrijaama esialgne võimsuse muundamise seade.
5). Kuidas saab aur turbiini pöörata?
Vee kuumutamisel temperatuurini, mis muutub auruks.
See kõik käib auruturbiinide kohta. Hea pöörlemistasakaal ja minimaalne haamrilöök võimaldavad neid seadmeid kasutada erinevates tööstusharudes. Siin tekkiv küsimus on teadmine auruturbiinide rakendused .