Tuốc bin hơi (Steam Turbine) - Nguyên lý làm việc, khái niệm và Download giáo trình
- Thứ hai - 07/01/2013 13:56
- In ra
- Đóng cửa sổ này
2. Khi nước sôi, nó chuyển hoá thành hơi nước. Hơi nước mang nhiều năng lượng hơn nước lỏng. Gia nhiệt cho nước trong một bình kín sẽ làm tăng áp suất hơi của nó.
3. Áp suất hơi tăng lên là do nhiệt được cung cấp vào nước
4. Áp suất hình thành trong bình chứa cao hơn áp suất khí quyển, do vậy hơi nước có xu hướng giãn nở và thoát ra ngoài qua vòi phun.
5. Hơi nước được phun ra ngoài có vận tốc cao.
6. Luồng hơi nước đập vào cánh cong của bánh động sẽ làm nó di chuyển.
7. Sự di chuyển của cánh cong sẽ thể hiện sự chuyển hoá năng lượng của hơi nước từ dạng tiềm ẩn áp suất về dạng cơ học.
8. Khi hơi nước giãn nở qua vòi phun, áp suất của nó giảm đi.
9. Áp suất giảm đi sẽ làm vận tốc của lượng hơi nước tăng lên, chức năng của vòi phun là chuyển đổi áp suất của luồng hơi thành vận tốc của nó.
10. Dòng hơi nước có vận tốc cao đập vào cánh cong, làm quay roto và do vậy sinh ra công cơ học.
11. Rotor bao gồm các cánh cong được gắn trên một trục.
12. Vòi phun dẫn hướng dòng hơi về phía các cánh cong.
13. Áp suất hơi nước tại rotor nhỏ hơn trong nồi hơi. Dòng hơi không thể hình thành nếu như không có sự chênh lệch áp suất đó. Độ chênh lệch áp suất càng lớn, dòng hơi càng đi mạnh và lượng hơi đi càng nhiều.
14. Khi luồng hơi thoát khỏi vòi phun, nhiệt độ và áp suất của nó giảm đi…
15. và vận tốc của nó tăng lên.
16. Sức nóng (năng lượng nhiệt) sản sinh ra áp suất hơi, và áp suất hơi được vòi phun chuyển đổi thành vận tốc hơi. Khi dòng hơi đập vào cánh cong, tốc độ của nó giảm đi một phần.
17. Cánh cong cùng với rotor di chuyển, sản sinh ra công cơ học, hơi nước sẽ mất dần năng lượng của nó.
18. Ở cùng một áp suất và nhiệt độ, một lượng hơi lớn hơn sẽ sinh ra nhiều công hơn
19. Nếu có nhiều vòi phun hơn, hoặc là kích cỡ vòi phun to hơn thì sẽ có nhiều hơi nước hơn được đưa đến các cánh cong.
20. Để tăng lượng hơi ta cần giữ nguyên áp suất chênh lệch và tăng độ mở của vòi phun.
21. Chức năng của vòi phun: dẫn hướng dòng hơi về phía cánh cong và chuyển đổi áp suất của nó thành vận tốc.
22. Bánh động cùng với các cánh cong của nó được gắn trên một guồng quay hơn là gắn trực tiếp trên trục.
23. Ba bộ phận cơ bản của một hệ thống sinh công nhờ hơi nước.
25. Dòng hơi đi vào bầu hơi được điều khiển bởi van tiết lưu.
26. Bằng cách điều chỉnh lượng hơi đi vào bầu hơi, van tiết lưu sẽ điều chỉnh lượng công sinh ra.
27. Rotor được gắn bên trong một vỏ kim loại.
28. Áp suất hơi bên trong vỏ phải nhỏ hơn áp suất bên trong bầu hơi để luồng hơi có thể đi được vào bên trong vỏ.
29. Nếu không có chênh lệch áp suất thì không có công sinh ra và cũng không có năng lượng cơ học được tạo thành.
30. Dòng hơi nước vận tốc cao hướng về phía cánh cong tạo ra một xung lực làm quay rotor. Vì tua bin loại này sử dụng xung lực của hơi nước tác dụng lên cánh cong nên nó được gọi là tuabin xung kích.
Sơ lược về tuabin hơi-khí.
Tuabin hơi nước
Khái niệm
Tuabin hơi nước hay còn gọi là động cơ hơi nước, trong đó thế năng của hơi ban đầu sẽ chuyển hóa thành động năng, sau đó chuyển thành cơ năng làm quay bánh công tác.
Cấu tạo
Đây là một tua bin trục ngang. Dòng nước chảy qua van nạp, mối hàn lắp, vỏ xoắn ốc, đẩy rôto quay. Để tiện lắp đặt và đại tu, thiết bị này có một cấu trúc hai trụ bản lề lỗ hút thẳng đứng. Bộ phân phối tua bin gồm có những bộ phận sau: Bộ ống nạp:
Bộ ống nạp gồm có ống, van nạp, mối hàn lắp, ống dạng nón, và ống khuỷu, v.v. Đó là phần đầu tiên của tua bin. Van nạp ngắt dòng chảy khi tua bin xảy ra các sự cố khẩn cấp hoặc ngừng đại tu. Ống nạp có bộ phận hàn, với áp suất chịu đựng và hiệu suất thuỷ lực thuận lợi. Bộ phận chính:
Cánh dẫn hướng, làm bằng thép không rỉ, là một kết cấu có hai trụ đỡ. Nắp cột áp và vòng đai, đáy có vỏ bằng thép ZG230-450. Bộ phân phối có cấu trúc lá trượt đơn giản, để tiện lắp đặt và đại tu. Có các chốt trượt bảo vệ giữa thanh chắn dòng và thanh chắn dòng tự động. Bộ phận quay
Rôto được lắp đặt trên phần mở rộng của trục bộ phận điều chỉnh với chêm, và côn rôto. Vỏ rôto làm bằng thép không gỉ, chống xâm thực tốt và có đặc tính mài mòn. Bộ ống hút
Bộ ống hút gồm có một thiết bị nạp khí, một ống khuỷu, và một ống hình nón. Thiết bị nạp khí được lắp giữa vòng đai đáy và ống khuỷu. Để giảm độ rung thuỷ lực và ảnh hưởng đến khí xâm thực, cần phải có thiết bị nạp khí và khí bổ sung tự nhiên ở ngoài vùng định danh của thiết bị.
Lịch sử phát triển
Tuabin hơi nước đầu tiên xuất hiện đầu thế kỉ XIX .Những người đầu tiên chế tạo ra tuabin hơi nước là Gútav Laval (người Thuỵ Sỹ) va C-harles Parsons (Anh).
Năm 1883 Laval đã chế tạo ra tuabin xung lực một tầng với những ống phun to dần, công suất của loại tuabin này nhỏ . Tuabin này được chế tạo theo nguyên lý này tức là trong tuabin quá trình bành trương hơi chỉ xảy ra trong dãy cánh tĩnh được gọi là tuabib xung lực.
Vào năm 1884 kỹ sư người Anh Chảlé Parsons đã chể tạo ra tuabin nhiều tầng. Mỗi tầng gồm một dãy ống phun và một dãy cánh động , trong đò hơi bành trướng từ tầng này tới tầng khác . Tuabin loại này hơi không chỉ bành trướng trong dãy cánh động mà còn bành trướng trong dãy cánh tĩnh gọi là tuabin phản lực.
Năm 1912 tuabin hướng trục đầu tiên do hai an hem người Thụy Điển Iustre chế tạo.
Vào thế kỷ XIX nghành chế tạo tuabin phát triển với nhịp độ cao : 1924 người ta chế tạo ra tuabin ngưng hơi với công suất 200MW và thông số hơi ban đầu 1,1MPa , 300oC. Năm 1928 sản xuất được tuabin 200MW .12,8Mpa , 565oC. Vào thập niên 70-80 cho ra đời loại tuabin sử dụng trong nhà máy điện nguyên tử với công suất 70MW ,225MW ,500MW .1030 MW ,với tần số 25 vòng.s-1 ,50 vòng.s-1
Trong nền công nghiệp hóa hiện đại hóa hiện nay nhu cầu sử dụng năng lượng ngày một quan trọng và không thể thiếu trong cuộc sống cũng như trong quá trình sản xuất.
Trong những năm gần đây, các nhà máy thủy điện ở nước ta đã và đang được phát triển một cách nhanh chóng như :nhiệt điện Phả Lại II ,Uông Bí ,Phú Mỹ……..
Nước ta hiện nay các khu công nghiệp đang phát triển mạnh và nhằm phục vụ cho đời sống nhân dân ngày càng tốt hơn.Vì thế nươc ta đang phát triển nhiều nhà máy nhiệt điện có công suất ngày càng lớn hơn,công nghệ ngày càng tiên tiến hơn.