Tvaika turbīnas ir būtiskas ierīces tvaika siltumenerģijas pārveidošanai mehāniskajā vai elektriskajā enerģijā. Tam ir svarīga loma elektroenerģijas ražošanā termoelektriskajās un atomelektrostacijās. Tomēr daudzi cilvēki nezina, kas ir tvaika turbīna vai kādas ir tās daļas.
Tāpēc mēs veltīsim šo rakstu, lai pastāstītu jums Kas ir tvaika turbīna un kādas ir tās galvenās daļas.
Kas ir tvaika turbīna
Tvaika turbīna ir iekārta, kas pārvērš augstspiediena tvaika enerģiju rotējošā mehāniskā enerģijā. Šo procesu veic, izplešot tvaiku, izmantojot virkni lāpstiņu (vai asmeņu), kas uzstādīti uz rotora, kas rada rotējošu kustību.
Tvaika turbīnas darbība balstās uz termodinamikas principiem. Pirmkārt, tvaiks tiek ģenerēts katlā, kur ūdens tiek uzkarsēts tvaikā augstā spiedienā un temperatūrā. Pēc tam šis tvaiks tiek novirzīts uz turbīnu, kur tas iziet cauri fiksētu un kustīgu lāpstiņu posmiem, kas novirza un pārveido tvaika enerģiju mehāniskā darbā.
Tvaika turbīnas daļas
Tvaika turbīna sastāv no vairākām galvenajām daļām, katrai no kurām ir noteikta funkcija, lai nodrošinātu tās efektīvu darbību. Lai gan ir daudz veidu turbīnu, tām visām ir dažas galvenās sastāvdaļas.
- Korpuss (turbīnas korpuss): Tā ir ārējā struktūra, kas aptver un aizsargā iekšējās sastāvdaļas. Tas arī kalpo, lai saturētu tvaiku un novirzītu to uz pareizajām vietām turbīnā. Korpuss ir paredzēts, lai izturētu augstu spiedienu un temperatūru.
- Rotors: Tā ir turbīnas galvenā vārpsta, kurai ir piestiprinātas kustīgās lāpstiņas. Rotors griežas, kad tvaiks plūst cauri lāpstiņām, pārvēršot tvaika enerģiju rotācijas kustībā.
- Asmeņi vai asmeņi: Ir fiksētie lāpstiņas, kas ir piestiprinātas pie korpusa un novirza tvaika plūsmu uz kustīgajiem lāpstiņām, un kustīgie lāpstiņas, kas ir uzstādītas uz rotora un ir tie, kas saņem tiešu tvaika vilci, radot rotējošu. kustība.
- Gultņi: Tie ir mehāniski elementi, kas atbalsta rotoru un ļauj tam vienmērīgi un stabili griezties. Ir atbalsta gultņi un vilces gultņi, kas nodrošina rotora aksiālo stāvokli un samazina berzi.
- Tvaika blīves: Tie neļauj augstspiediena tvaikam izplūst no turbīnas caur rotoru un korpusa savienojumiem. Tas nodrošina efektīvu tvaika enerģijas izmantošanu.
- Vadības vārsti: Tie regulē turbīnā ienākošā tvaika plūsmu un spiedienu. Šie vārsti ļauj regulēt saražoto jaudu atbilstoši sistēmas pieprasījumam.
- Kondensators: Lai gan kondensators nav tieša turbīnas daļa, tam ir svarīga loma tvaika dzesēšanā pēc tam, kad tas iziet cauri turbīnai, pārvēršot to atpakaļ ūdenī recirkulācijai sistēmā.
- Eļļošanas sistēmas: Tie nodrošina, ka turbīnas kustīgās daļas, piemēram, rotors un gultņi, darbojas vienmērīgi un bez pārmērīga nodiluma.
- Gaisa nosūkšanas sistēma: Kondensācijas turbīnās šī sistēma novērš gaisu un nekondensējamās gāzes, kas varētu samazināt procesa efektivitāti.
Kam paredzēta tvaika turbīna?
Tvaika turbīnām ir plašs pielietojuma klāsts, jo tās spēj efektīvi pārveidot tvaika enerģiju mehāniskajā vai elektriskajā enerģijā. Tvaika turbīnas galvenais mērķis ir pārvērst tvaika siltumenerģiju rotējošā mehāniskajā enerģijā. Šo mehānisko enerģiju var izmantot divos galvenajos veidos:
- Lai ražotu elektroenerģiju
- Tieši piegādāt mehānisko enerģiju
Lielākajā daļā spēkstaciju tvaika turbīna ir savienota ar elektrisko ģeneratoru. Turbīnas rotora rotācijas kustība tiek pārnesta uz ģeneratoru, kas pārvērš šo mehānisko enerģiju elektroenerģijā. Tas ir visizplatītākais tvaika turbīnu lietojums pasaulē.
Noteiktos rūpnieciskos procesos tvaika turbīnas izmanto tieši mašīnu, piemēram, sūkņu, kompresoru vai piedziņas sistēmu, piedziņai. Tas novērš nepieciešamību pārveidot enerģiju elektroenerģijā, padarot to efektīvāku īpašiem lietojumiem.
Tvaika turbīnu izmantošanas jomas
Tvaika turbīnas tiek izmantotas daudzās rūpniecības jomās, jo tās ir būtisks elements elektroenerģijas ražošanā. Apskatīsim dažas no visbiežāk izmantotajām jomām:
- Termoelektrostacijas: Viņi izmanto fosilo kurināmo (ogles, dabasgāzi vai eļļu), lai sildītu ūdeni un ražotu tvaiku. Tvaiks ir atbildīgs par turbīnas piedziņu, elektroenerģijas ražošanu.
- atomelektrostacijas: Šajās iekārtās tvaika radīšanai nepieciešamais siltums rodas no kodolreakcijām reaktorā. Tvaika turbīna ir saikne starp kodolenerģiju un elektroenerģijas ražošanu.
- Ģeotermālās iekārtas: Viņi izmanto dabisko tvaiku Zemes iekšienē, lai pārvietotu turbīnas, radot elektroenerģiju ilgtspējīgā veidā.
- Rūpnieciskie procesi: Ķīmiskajā, naftas ķīmijas un pārstrādes rūpniecībā tvaika turbīnas darbina kompresorus un sūkņus, kas ir būtiski tādos procesos kā destilācija, saldēšana un gāzes saspiešana.
- Papīra ražošana: Tvaika turbīnas tiek izmantotas papīrfabrikās, lai darbinātu smago tehniku un radītu siltumu, kas nepieciešams papīra žāvēšanai.
- Kuģa dzinējspēks: Agrāk tvaika turbīnas bija izplatītas uz lieliem kuģiem, tostarp kreiseriem un militārajiem kuģiem, jo tās piedāvāja jaudu un uzticamību. Lai gan tie daļēji ir aizstāti ar dīzeļdzinējiem, dažos gadījumos tos joprojām izmanto.
- Koģenerācija: Iekārtās, kur vienlaikus nepieciešama elektrība un siltums, tvaika turbīnas ļauj procesa atlikušo siltumenerģiju izmantot apkurei vai rūpnieciskiem procesiem.
- Atjaunojamā enerģija: Saules termoelektrostacijās spoguļi koncentrē saules gaismu, lai uzsildītu šķidrumu, kas rada tvaiku, kas darbina turbīnu.
Kā redzat, tvaika turbīna ir viens no svarīgākajiem elementiem elektroenerģijas ražošanā daudzās rūpniecības jomās. Es ceru, ka ar šo informāciju jūs varat uzzināt vairāk par to, kas ir tvaika turbīna, kam tā ir paredzēta un kādas ir tās galvenās daļas.