Подробнее о паровых турбинах

Посредством паропровода перегретый свежий пар из котла подводится к паровой турбине, где значительная часть его тепловой энергии преобразуется в механическую работу.

Отработавший пар с сильно пониженным давлением и температурой поступает из турбины в конденсатор, где встречает на своем пути систему трубок, через которые непрерывно прокачивается циркуляционным насосом охлаждающая вода из реки, озера или пруда. Соприкасаясь с холодной поверхностью трубок конденсатора, отработавший пар конденсируется, то есть превращается в воду (конденсат).

Конденсат непрерывно откачивается из конденсатора конденсатным насосом, подающим затем конденсат через подогреватель в сборный бак (деаэратор), откуда питательный насос подает его в паровой котел. Назначение подогревателя- сообщить питательной воде (конденсату) добавочное количество теплоты. В современных паротурбинных установках обычно бывает несколько подогревателей, причем для подогрева питательной воды используется главным образом теплота пара, отбираемого, как это показано на схеме, из промежуточных ступеней турбины в количестве до 15-30% от общего расхода пара; это дает повышение к. п. д. установки по причинам, которые будут изложены ниже.

Таким образом мы видим, что в турбинной установке котловая вода - пар - конденсат образуют замкнутый цикл.При этом теряется только небольшое количество воды и пара. Это количество воды восполняется добавкой в систему сырой воды, проходящей предварительно через водоочиститель, в котором вода подвергается химической обработке для удаления содержащихся в ней примесей.

Тепло отработавшего в турбине пара передается в конденсаторе через трубки охлаждающей (циркуляционной) воде. Так как количество этого тепла велико, а охлаждающая вода должна нагреваться незначительно, то расход у мощных паротурбинных станций очень велик (около 20000 м3/час для станций мощностью 100000 квт). Охлаждающая вода забирается циркуляционным насосам из реки и после конденсатора сливается вновь в реку ниже места забора.

Паровые турбины являются тепловым двигателем, машинами, которые преобразуют тепловую энергию пара в механическую энергию вращения вала.

В паровых турбинах потенциальная энергия пара после его расширении в соплах - преобразуются в кинетическую энергию движущегося с большой скоростью пара. Струя пара воздействует на изогнутые лопатки, закрепленные по окружности диска, насаженного на вал. Воздействие струи пара на лопатки приводит вал во вращение.

Для того чтобы преобразовать потенциальную энергию пара в кинетическую энергию, необходимо обеспечить ему выход из парогенератора где он находится, через сопло в пространство. При этом, давление пара должно быть выше давления того самого пространства. Пар будет выходить струей со скоростью, которая может быть очень высокой.

Скорость истечения пара из сопла зависит от трех факторов:

    от давления и температуры до расширения;
    от давления в пространстве, куда он вытекает (вакуума /противодавления);
    от формы канала (сопла), сквозь который он вытекает.

Вал турбины соединяется с валом какой либо рабочей машины. В зависимости от назначения рабочей машины паровая турбина может быть применена в самых различных областях народного хозяйства: в энергетике,в металлургии,для привода турбогенераторов, воздуходувных машин, компрессоров, насосов, на водном и железнодорожном транспорте.

Паротурбинная установка - основной тип двигателя на современных атомных и тепловых электростанциях, на которых вырабатывается 85 - 95% электроэнергии, производимой во всем мире.

Паровые турбины обладают большой быстроходностью, как правило 3000 об.мин и сравнительно малыми габаритами и массой. Современная промышленность выпускает турбоагрегаты различных мощностей, существуют аналоги турбин колоссальной мощности - свыше тысячи мегаватт в одном агрегате при высоком уровне экономичности.

Новости: