Принцип работы и виды паровых турбин
Принцип работы паровой турбины
Принцип работы паровой турбины зависит от динамического действия пара. Из сопел идет высокоскоростной пар, который ударяется о вращающиеся лопасти диска, установленного на валу. Этот высокоскоростной пар создает динамическое давление на лопасти, при котором лопасти и вал начинают вращаться в одном направлении.
В основном, в паровой турбине энергия давления пара извлекается, а затем она преобразуется в кинетическую энергию, позволяя пару течь через форсунки. Преобразование кинетической энергии выполняет механическую работу с лопастями ротора, в свою очередь ротор соединен с генератором паровой турбины, который действует как посредник. Турбогенератор собирает механическую энергию с ротора и преобразует ее в электрическую.
Поскольку конструкция паровой турбины проста, ее вибрация намного меньше, чем у другого двигателя при той же скорости вращения. Для повышения частоты вращения турбины используются различные виды управляющих систем.
Виды паровых турбин
Согласно принципу работы, существуют разные типы паровых турбин.
I. По принципу работы паровые турбины делятся на две категории:
1) Импульсная паровая турбина
2) Реактивная паровая турбина
Когда пар ударяет в движущиеся лопасти через сопла - это импульсная паровая турбина. Когда пар ударяет в движущиеся лопасти под давлением через направляющий механизм - это реактивная паровая турбина.
II. По направлению потока пара его можно разделить на две категории:
1) Паровая турбина с осевым потоком
2) Паровая турбина с радиальным потоком
Когда поток пара внутри корпуса параллелен оси вала ротора – это паровая турбина с осевым потоком. Когда поток пара внутри корпуса радиален оси вала ротора – это паровая турбина с радиальным потоком.
III. По состоянию выпуска пара дополнительно делится на две категории:
1) Паровая турбина обратного давления или без конденсации
2) Паровая турбина с конденсацией
После расширения пар выпускается в атмосферу - это паровая турбина обратного давления (без конденсации). В противном случае пар конденсирует - это паровая турбина с конденсацией.
IV. По давлению пара его можно разделить на следующие категории:
1) Паровая турбина высокого давления, проходная или вытяжная
2) Паровая турбина среднего давления или обратного давления
3) Паровая турбина низкого давления
Эти турбины используются для различных производственных и отопительных процессов.
V. По количеству этапов его можно разделить на следующие категории:
1) Одноступенчатая паровая турбина
2) Многоступенчатая паровая турбина
Когда пар поступает из форсунок при прохождении через один набор движущихся лопастей - это одноступенчатая паровая турбина. Когда пар поступает через набор многоступенчатых движущихся лопастей - это многоступенчатая паровая турбина.
VI. По расположению лопастей и колес его можно разделить:
1) Паровая турбина, работающая под давлением
2) Скоростная паровая турбина
3) Импульсно-реактивная комбинированная паровая турбина.