מהי טורבינת קיטור: עבודה וסוגיה

היקף טורבינת הקיטור היה באבולוציה במאה הראשונה עצמה שבה מכשיר זה דומה לצעצוע. ואז, הומצא היישום המעשי של טורבינת קיטור וזה מהווה בסיס להתקדמות של טורבינות קיטור מסוגים אחרים. הסוג המודרני של טורבינת קיטור הוצג בשנת 1884 על ידי האדם צ'ארלס פרסונס, שם הבנייה כוללת דינמו. בהמשך, מכשיר זה זכה לבולטות ביכולתו התפעולית ואנשים שאומצו ליישם בפעילותם. מאמר זה מתאר את המושגים הקשורים ל- קִיטוֹר טורבינה ופונקציונליות שלה.

מהי טורבינת קיטור?

הַגדָרָה: טורבינת קיטור מגיעה לסיווג של מכונה מכנית המבודדת אנרגיה תרמית מהאדים המאולצים וממירה זאת לאנרגיה מכנית. מכיוון שהטורבינה מייצרת תנועה סיבובית, היא מתאימה ביותר להפעלת גנרטורים חשמליים. השם עצמו מציין כי המכשיר מונע על ידי קיטור וכאשר זרם האדים זורם על פני להבי הטורבינה, אז הקיטור מתקרר ואז מתרחב ובכך מספק כמעט את אֵנֶרְגִיָה שיש לזה וזה התהליך המתמשך.

טורבינת קיטור

הלהבים הופכים את המכשיר לאנרגיה פוטנציאלית לזו של תנועה קינטית. באופן זה, טורבינת הקיטור מופעלת לאספקה חַשְׁמַל . מכשירים אלה משתמשים בלחץ מוגבר של קיטור לסיבוב גנרטורים חשמליים במהירות גבוהה במיוחד כאשר המהירות המסתובבת של אלה הינה מקסימאלית מטורבינות מים וטורבינות רוח.

לדוגמא: טורבינת קיטור קונבנציונאלית מהירה בסיבוב של 1800-3600 סיבובים לדקה כמעט פי 200 יותר מהסיבובים של טורבינת רוח.

עקרון עבודה של טורבינת קיטור

עקרון ההפעלה של מכשיר זה מבוסס על התנועה הדינמית של האדים. הגדל לַחַץ אדים שיוצאים מהזרבובים פוגעים בלהבים המסתובבים שמצמידים קרוב לדיסק שמונח על הפיר. מכיוון שמהירות זו מוגברת בקיטור, היא מפתחת לחץ אנרגטי על להבי המכשיר, ואז הציר והלהבים מתחילים להסתובב בכיוון דומה. באופן כללי, טורבינת הקיטור מבודדת את אנרגיית הגבעול ואז הופכת אותה לאנרגיה הקינטית שאחר כך זורמת דרך החרירים.

ציוד בטורבינת קיטור

אז, השינוי של אנרגיה קינטית מבוצע מֵכָנִי פעולה על להבי הרוטור ולרוטור זה יש קשר עם מחולל טורבינת הקיטור וזה מתפקד כמתווך. מכיוון שבניית המכשיר יעילה כל כך, היא מייצרת רעש מינימלי בהשוואה לסוגים אחרים של מכשירים מסתובבים.

ברוב הטורבינות מהירות הלהב המסתובבת היא לינארית לזו של מהירות האדים הזורמת על פני הלהב. כאשר האדים מתרחבים בשלב חד-פעמי עצמו מאותו כוח הדוד לכוח המותש, אזי מהירות האדים מוגברת ביותר. ואילו הטורבינה העיקרית המשמשת בתחנות גרעין בהן קצב התפשטות הקיטור הוא כמעט 6 מגה-פיקסל עד 0.0008 מגה-פיקסל עם קצב מהירות 3000 סיבובים לכל 50 הרץ של תדירות ו 1800 סיבובים בתדר 60 הרץ.

לכן, תחנות גרעיניות רבות מתפקדות כמחולל טורבינת HP בעל ציר חד פעמי הכולל טורבינה חד-שלבית אחת ושלוש טורבינות LP מקבילות, מעורר יחד עם הראשי גֵנֵרָטוֹר .

סוגי טורבינת קיטור

טורבינות קיטור מסווגות על פי פרמטרים רבים ויש בזה סוגים רבים. הסוגים הנדונים הם כדלקמן:

מבוסס על תנועת הקיטור

בהתבסס על תנועת הקיטור, אלה מסווגים לסוגים שונים הכוללים את הדברים הבאים.

טורבינת דחף

כאן, הקיטור במהירות הקיצונית שזורם מהזרבוב פוגע בלהבים המסתובבים המונחים על רוטור קטע פריפריה. כמו בגלל שביתה, הלהבים משנים את כיוון הסיבוב שלהם ללא שינוי בערכי הלחץ. הלחץ הנגרם בגלל המומנטום מפתח את סיבוב הפיר. דוגמאות מסוג זה הן טורבינות רטו וקרטיס.

טורבינת תגובה

כאן, התרחבות הקיטור תהיה שם גם בלהבים הנעים והקבועים כאשר הזרם זורם על פני אלה. תהיה ירידת לחץ מתמשכת על פני הלהבים הללו.

שילוב של טורבינת תגובה ודחף

בהתבסס על השילוב בין תגובת טורבינת דחפים, אלה מסווגים לסוגים שונים הכוללים את הדברים הבאים.

• מבוסס על שלבי לחץ
• מבוסס על תנועת הקיטור

מבוסס על שלבי לחץ

בהתבסס על שלבי לחץ, אלה מסווגים לסוגים שונים.

שלב יחיד

אלה מיושמים להפעלה צֶנטרִיפוּגָלִי מדחסים, ציוד מפוח וסוגים אחרים של כלים.

טורבינת תגובה רב-פאזית ודחף

אלה מועסקים בטווח קיצוני של יכולות בטווח מינימלי או מקסימלי.

מבוסס על תנועת הקיטור

בהתבסס על תנועת הקיטור, אלה מסווגים לסוגים שונים.

טורבינות ציריות

במכשירים אלה, זרימת האדים תהיה בכיוון המקביל לציר הרוטור.

טורבינות רדיאליות

בהתקנים אלה, זרימת הקיטור תהיה בכיוון הניצב לציר הרוטור או שלב או לחץ שלבים פחות או אחר מבוצעים בכיוון צירי.

מבוסס על מתודולוגיה מנוהלת

בהתבסס על המתודולוגיה הממשלתית, אלה מסווגים לסוגים שונים.

ניהול מצערת

כאן, קיטור טרי נכנס דרך שסתומי מצערת המתפקדים במקביל, או זה מבוסס על פיתוח כוח.

ניהול זרבובית

כאן נכנס קיטור טרי דרך רגולטור הפותח ברצף אחד או יותר.

ניהול עוקף

כאן, קיטור מניע את שלבי הביניים הראשונים וגם את שלבי הטורבינה האחרים.

מבוסס על נוהל ירידת חום

בהתבסס על הליך ירידת החום, אלה מסווגים לסוגים שונים.

עיבוי טורבינה באמצעות גנרטורים

בכך, כוח הקיטור שהוא פחות מלחץ סביבתי מוזר למעבה.

מיצוי שלב ביניים בעיבוי טורבינה

בכך מבודדים קיטורים משלבי ביניים למסחר הַסָקָה מטרות.

טורבינות בלחץ אחורי

כאן, האדים המותשים משמשים גם לחימום וגם ליישומים תעשייתיים.

ציפוי טורבינות

כאן, האדים המותשים משמשים לעיבוי טורבינה בכוח פחות ובינוני.

מבוסס על תנאי אדים מהכניסה לטורבינה

• פחות לחץ (1.2 אטא עד 2 אטא)
• לחץ בינוני (40 אטו)
• לחץ גבוה (> 40 אטות)
• לחץ גבוה מאוד (170 אטו)
• סופר קריטי (מעל 225 מעלות)

מבוסס על יישומים תעשייתיים

• מהירות סיבוב קבועה עם טורבינות נייחות
• מהירות סיבוב משתנה עם טורבינות נייחות
• מהירות סיבוב משתנה עם טורבינות לא נייחות

ההבדל בין טורבינת קיטור למנוע קיטור

ההבדל בין שני אלה מופיע להלן.

יתרונות חסרונות

ה היתרונות של טורבינת קיטור הם

• סידור טורבינת הקיטור זקוק למקום מינימלי
• תפעול יעיל ומערכת אמינה
• דורש פחות עלות תפעולית ויש לו רק מקומות מינימליים
• יעילות מוגברת בנתיבי האדים

החסרונות של טורבינת קיטור הם

• כמו בגלל מהירות מוגברת, יהיו הפסדי חיכוך משופרים
• בעל אפקטיביות מינימלית כלומר חלקם של הלהב למהירות הקיטור אינו אופטימלי

יישומים של טורבינת קיטור

• טורבינות לחץ מעורבות
• מיושם בתחומי הנדסה
• כלים לייצור חשמל

שאלות נפוצות

1). מהי יעילות טורבינת קיטור?

זה מוגדר כשיעור העבודה שנעשתה על הלהבים המסתובבים לאנרגיה המסופקת כולה המחושבת על קילוגרם קיטור.

2). איזו טורבינה יעילה יותר?

הטורבינות היעילות ביותר הן טורבינות דחף.

3). איך מגדילים את יעילות טורבינת הקיטור?

ניתן להגביר את היעילות באמצעות חימום טורבינת קיטור, התאוששות חימום ההזנה של הטורבינה ובאמצעות מחזור האדים הבינארי.

4). מהו מחולל טורבינות הקיטור ?

זהו מכשיר טרנספורמציית הכוח הראשוני בתחנת הכוח.

5). איך קיטור יכול להפוך טורבינה?

באמצעות חימום מים לטמפרטורה שהם הופכים לאדים.

זה הכל על טורבינות קיטור. איזון הסיבוב הטוב ומכת הפטיש המינימלית מאפשרים להשתמש במכשירים אלה בתעשיות שונות. השאלה המתעוררת כאן היא לדעת על יישומים של טורבינות קיטור .