蒸気タービンとは：作業とその種類

蒸気タービンの範囲は、この装置がおもちゃに似ている1世紀自体に進化していました。その後、蒸気タービンの実用化が発明され、これが他の種類の蒸気タービンの進歩の基盤となっています。現代的な種類の蒸気タービンは、1884年にチャールズパーソンズによって導入されました。建設にはダイナモが含まれています。その後、このデバイスはその運用能力で際立っており、人々は彼らの運用に実装することを採用しました。この記事では、に関連する概念について説明します。 蒸気 タービンとその機能。

蒸気タービンとは何ですか？

定義： 蒸気タービンは、強制蒸気から熱エネルギーを分離し、これを機械エネルギーに変換する機械機械の分類に分類されます。タービンは回転運動をするので、発電機の運転に最も適しています。名前自体は、デバイスが蒸気によって駆動され、蒸気の流れがタービンのブレードを横切って流れると、蒸気が冷却されて膨張し、ほぼ エネルギー それが持っていること、そしてこれは継続的なプロセスです。

蒸気タービン

したがって、ブレードはデバイスの位置エネルギーを運動運動のエネルギーに変換します。このようにして、蒸気タービンは供給のために作動します 電気 。これらの装置は、蒸気の高圧を利用して、発電機を水車や風力タービンよりも回転速度が最大となる非常に高速で回転させます。

例：従来の蒸気タービンの回転速度は毎分1800〜3600回転で、風力タービンの約200倍の回転数です。

蒸気タービンの動作原理

この装置の動作原理は、蒸気の動的な動きに基づいています。増加した 圧力 ノズルから出る蒸気は、シャフトに配置されたディスクにぴったりとはまっている回転ブレードに当たります。蒸気のこの増加した速度のために、それは装置のブレードにエネルギー圧力を発生させ、そこでシャフトとブレードは同様の方向に回転し始めます。一般に、蒸気タービンはステムのエネルギーを分離し、それを運動エネルギーに変換して、ノズルを通過させます。

蒸気タービンの設備

したがって、運動エネルギーの変換は実行されます 機械的 ローターブレードへの作用とこのローターは蒸気タービン発電機と接続しており、これが仲介役として機能します。デバイスの構造が非常に合理化されているため、他の種類の回転デバイスと比較して、ノイズの発生が最小限に抑えられます。

ほとんどのタービンでは、回転ブレードの速度は、ブレードを横切って流れる蒸気速度の速度と線形です。蒸気がそのボイラー力から排気力に単相自体で膨張すると、蒸気速度は極端に増加します。一方、蒸気膨張率がほぼ6MPaから0.0008MPaである原子力発電所で使用される主要なタービンは、50Hzあたり3000回転の速度を持っています。 周波数 60Hzの周波数で1800回転。

そのため、多くの原子力発電所は、単一の多段タービンと3つの並列LPタービンを備えた、1軸タービンHP発電機として機能します。 発生器 。

蒸気タービンの種類

蒸気タービンは多くのパラメータに基づいて分類されており、これには多くの種類があります。議論されるタイプは以下の通りです：

スチームムーブメントに基づく

蒸気の動きに基づいて、これらは次のようなさまざまなタイプに分類されます。

インパルスタービン

ここで、ノズルから流出する超高速蒸気は、上に配置された回転ブレードに当たります。 ローター 周辺部。打撃のために、ブレードは圧力値を変えずに回転方向を変えます。運動量によって引き起こされる圧力は、シャフトの回転を発生させます。この種の例は、RateauタービンとCurtisタービンです。

反応タービン

ここで、蒸気の膨張は、ストリームがこれらを横切って流れるときに、移動ブレードと一定ブレードの両方で発生します。これらのブレード全体で継続的な圧力降下が発生します。

反応タービンとインパルスタービンの組み合わせ

反応タービンとインパルスタービンの組み合わせに基づいて、これらは以下を含むさまざまなタイプに分類されます。

• 圧力段階に基づく
• スチームムーブメントに基づく

圧力段階に基づく

圧力段階に基づいて、これらはさまざまなタイプに分類されます。

単段

これらはパワーアップのために実装されています 遠心力 コンプレッサー、ブロワー機器、および他の同じ種類のツール。

多相反応とインパルスタービン

これらは、最小範囲または最大範囲のいずれかの極端な範囲の容量で使用されます。

スチームムーブメントに基づく

蒸気の動きに基づいて、これらはさまざまなタイプに分類されます。

軸流タービン

これらの装置では、蒸気の流れはローター軸に平行な方向になります。

ラジアルタービン

これらの装置では、蒸気の流れはローター軸に垂直な方向になり、軸方向に行われる圧力相は1つまたは2つ少なくなります。

統治方法論に基づく

統治方法に基づいて、これらはさまざまなタイプに分類されます。

スロットル管理

ここでは、新鮮な蒸気が1つまたは複数の同時に機能するスロットルバルブを介して流入します。これは、電力開発に基づいています。

ノズル管理

ここで、新鮮な蒸気は、1つまたは複数の順次開くレギュレーターを介して入ります。

バイパス管理

ここで、蒸気はタービンの最初のフェーズと他の中間フェーズの両方を駆動します。

ヒートドロップ手順に基づく

ヒートドロップ手順に基づいて、これらはさまざまなタイプに分類されます。

発電機によるタービンの凝縮

この場合、環境圧力よりも小さい蒸気力がコンデンサーに供給されます。

タービン凝縮中間相抽出

この場合、蒸気は商業用の中間段階から分離されます 暖房 目的。

背圧タービン

ここでは、排出された蒸気は暖房と工業用途の両方に使用されます。

トッピングタービン

ここでは、排出された蒸気は、中程度の力のタービン凝縮に使用されます。

入口からタービンまでの蒸気条件に基づく

• より少ない圧力（1.2ataから2ata）
• 中圧（40 ata）
• 高圧（> 40 ata）
• 非常に高圧（170ata​​）
• 超臨界（> 225以上）

産業用アプリケーションに基づく

• 固定タービンを備えた固定回転速度
• 静止タービンを備えた可変回転速度
• 非定常タービンを備えた可変回転速度

蒸気タービンと蒸気機関の違い

これら2つの違いを以下に示します。

長所/短所

ザ・ 蒸気タービンの利点 です

• 蒸気タービンの配置には最小限のスペースが必要です
• 合理化された操作と信頼できるシステム
• 必要な運用コストが少なく、最小限のスペースしかありません
• 蒸気経路の効率の向上

蒸気タービンの欠点は

• 速度が上がるため、摩擦損失が大きくなります
• 有効性が最小であるため、ブレードと蒸気速度の比率が最適ではありません

蒸気タービンの用途

• 混合圧力タービン
• エンジニアリングドメインで実装
• 発電ツール

よくある質問

1）。蒸気タービンの効率とは何ですか？

これは、1キログラムの蒸気に対して計算された、供給されたエネルギー全体に対する回転ブレードで行われた仕事の割合として定義されます。

2）。どのタービンがより効率的ですか？

最も効率的なタービンはインパルスタービンです。

3）。蒸気タービンの効率をどのように高めますか？

効率は、蒸気タービンの再加熱、タービンの供給加熱の回復、および二元蒸気サイクルによって増強することができます。

4）。蒸気タービン発電機とは ？

これは、発電所の最初の電力変換装置です。

5）。蒸気はどのようにタービンを回すことができますか？

水を蒸気に変換される温度まで加熱することによって。

これはすべて蒸気タービンについてです。優れた回転バランスと最小限のハンマーブローにより、これらのデバイスをさまざまな業界で利用できます。ここで発生する問題は、 蒸気タービンの用途 。