Различные типы турбин

В подавляющем большинстве случаев выработки энергии и подачи жидкости турбины бывают разных типов, которые служат одной и той же цели в различных приложениях. Это устройство, использующее кинетическую энергию некоторых жидкостей, таких как вода, пар, воздух или дымовые газы. Оно превращает его во вращательное движение самого устройства. Устройство дополнительно подключается к генератору, который вырабатывает электроэнергию, либо может использоваться для механической работы.

Сегодня вы познакомитесь с различными типами турбин, их схемой и принципами работы.

Типы турбин

Ниже представлены различные типы турбин

Импульсная и реактивная турбина

Импульсные и реактивные турбины — это турбины, используемые на гидроэлектростанциях. Это водяные турбины, в которых вода является рабочим телом. В их работе собираются миллионы литров воды из плотины, высота плотины определяет напор, при котором течет вода. Вода под высоким давлением проходит через большую трубу, называемую затвором.

Турбина расположена в конце затвора, что обеспечивает легкий доступ воды под давлением к лопастям турбины с высокой скоростью, заставляя ее вращаться. Электричество вырабатывается, когда турбина дополнительно подключается к генератору. Одним из основных отличий импульсной и реактивной турбины является форма лопаток турбины

Импульсная турбина в основном работает по принципу второй ^й Ньютона. закон. Вместо лопастей на втулке ротора установлено несколько полукруглых ковшей эллиптической формы. Так, когда вода с большой скоростью ударяется о ведра, ротор начинает вращаться, то есть кинетическая энергия воды преобразуется в механическую энергию вращения. Следовательно, электричество вырабатывается, когда один конец вала турбины соединен с генератором. Примеры импульсных турбин включают Pelton, Turgo и Cross-flow.

В реактивной турбине сумма потенциальной энергии и кинетической энергии воды из-за давления и скорости соответственно заставляет вращаться лопасти турбины. Все тело этой турбины погружено в воду, и изменения давления воды вместе с кинетической энергией воды вызывают энергообмен. Применение этой турбины обычно при более низком напоре и более высоком расходе, чем турбина импульсного типа.

Паровая турбина

Типы паровых турбин часто используются на атомных и тепловых электростанциях. Вода нагревается для производства пара, который затем проходит через турбину для производства электроэнергии. Паровые турбины также можно разделить на импульсные и реактивные, особенно современные. Отличие этой турбины в другом устройстве и конструкции.

Паровые турбины состоят из вращающихся лопастей, называемых роторами, и неподвижных лопастей, называемых статорами. Эти два компонента размещаются поочередно, чтобы извлечь из него наибольшую энергию. Этот процесс известен как компаундирование. В импульсной турбине ее движущиеся лопатки рассчитаны на то, чтобы их толкал пар. В то время как лопасти ротора в реактивных турбинах имеют аэродинамическую форму, что позволяет генерировать реакцию, а также позволяет пару поддерживать свою скорость.

В большинстве паровых турбин пар сначала проходит через турбину высокого давления (ВД), а затем через турбину среднего давления (ВД). После повторного нагрева пара он проходит через турбину низкого давления (НД) (огромный набор лопастей). Цель увеличения размеров лопасти от внутренней стороны к внешней заключается в том, что пар расширяется, теряя при этом свое давление и кинетическую энергию.

Газовая турбина

Газовые турбины часто используются в тепловых двигателях, поэтому их также называют двигателями внутреннего сгорания. Они являются одним из самых гибких типов турбин, что делает их применение более широким. Он используется в силовых установках для выработки электроэнергии, а также используется для приведения в движение самолетов и вертолетов. Система имеет на входе осевой компрессор, представляющий собой наборы вращающихся лопаток. Эти лопасти всасывают огромное количество воздуха и сжимают его, чтобы повысить температуру воздуха. Далее воздух подается в камеру сгорания. При работе этих типов турбин топливо добавляется в камеру сгорания, и воспламенитель воспламеняет топливо. Поэтому образуется большое количество выхлопных газов, которые проходят через турбины.

Различные типы газовых турбин/реактивных двигателей:

1. Турбореактивный двигатель
2. Турбовентилятор
3. Турбореактивный двигатель
4. Турбовал
5. ПВРД

Ветряная турбина

Изобретение ветряной турбины принесло пользу человечеству, поскольку оно известно как чистый метод производства электроэнергии. Как и другие типы турбин, ветряная турбина имеет три лопасти и предназначена для вращения, когда ветер проходит прямо через них. Ветряные турбины вращаются на очень низких оборотах, что не позволяет производить электроэнергию необходимой частоты. Вот почему в системе требуется редуктор для увеличения скорости вращения вала. Выход — это то, что подключено к генератору, производящему электроэнергию.

Другими словами, ветряные турбины работают путем преобразования кинетической энергии ветра в механическую энергию. Эта мощность затем используется для выработки электроэнергии путем вращения генератора. Турбина может быть на суше или в море.

Три основных типа ветряных турбин:

1. Ветряные турбины с горизонтальной осью (HAWT)
2. Ветряная турбина Савониуса с вертикальной осью (Savonius VAWT)
3. Ветряная турбина Darrieus с вертикальной осью (Darrieus VAWT)

Заключение

Это все, что касается этой статьи, различные типы турбин, включая импульсные и реактивные турбины, паровые турбины, газовые турбины и ветряные турбины.

Я надеюсь, что вы многое почерпнули из этого поста, если да, пожалуйста, поделитесь им с другими студентами. Спасибо за внимание, увидимся в следующий раз!