กังหันไอน้ำคืออะไร: การทำงานและประเภทของมัน

ขอบเขตของกังหันไอน้ำอยู่ในวิวัฒนาการในศตวรรษแรกซึ่งอุปกรณ์นี้มีลักษณะคล้ายกับของเล่น จากนั้นจึงมีการคิดค้นการประยุกต์ใช้กังหันไอน้ำในทางปฏิบัติและสิ่งนี้เป็นฐานสำหรับการพัฒนาของกังหันไอน้ำชนิดอื่น ๆ กังหันไอน้ำที่ทันสมัยได้รับการแนะนำในปี พ.ศ. 2427 โดยบุคคลที่ Charles Parsons ซึ่งการก่อสร้างประกอบด้วยไดนาโม ในเวลาต่อมาอุปกรณ์นี้มีความโดดเด่นในด้านความสามารถในการปฏิบัติงานและผู้คนก็นำไปใช้ในการปฏิบัติงาน บทความนี้อธิบายแนวคิดที่เกี่ยวข้องกับไฟล์ อบไอน้ำ กังหันและการทำงานของมัน

Steam Turbine คืออะไร?

คำจำกัดความ: กังหันไอน้ำอยู่ภายใต้การจำแนกประเภทของเครื่องจักรกลที่แยกพลังงานความร้อนออกจากรูปไอน้ำบังคับและแปลงสิ่งนี้เป็นพลังงานกล เนื่องจากกังหันผลิตการเคลื่อนที่แบบหมุนจึงเหมาะสมที่สุดสำหรับการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ชื่อนี้บ่งบอกว่าอุปกรณ์ขับเคลื่อนด้วยไอน้ำและเมื่อกระแสไอไหลผ่านใบพัดของกังหันไอน้ำก็จะเย็นตัวลงแล้วจึงขยายตัวออกไป พลังงาน ที่มีและนี่คือกระบวนการที่ต่อเนื่อง

กังหันไอน้ำ

ดังนั้นใบมีดจึงเปลี่ยนพลังงานศักย์ของอุปกรณ์ไปเป็นการเคลื่อนที่แบบจลน์ ด้วยวิธีนี้กังหันไอน้ำจะดำเนินการเพื่อจัดหา ไฟฟ้า . อุปกรณ์เหล่านี้ใช้แรงดันไอน้ำที่เพิ่มขึ้นเพื่อหมุนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าด้วยความเร็วที่มากกว่าโดยที่ความเร็วในการหมุนของอุปกรณ์เหล่านี้สูงสุดกว่ากังหันน้ำและกังหันลม

ตัวอย่างเช่นกังหันไอน้ำธรรมดามีความเร็วในการหมุน 1800-3600 รอบต่อนาทีมากกว่ากังหันลมเกือบ 200 เท่า

หลักการทำงานของกังหันไอน้ำ

หลักการทำงานของอุปกรณ์นี้ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่แบบไดนามิกของไอน้ำ ที่เพิ่มขึ้น ความดัน ไอน้ำที่ออกมาจากหัวฉีดกระทบกับใบมีดหมุนที่แนบสนิทกับแผ่นดิสก์ซึ่งวางอยู่บนเพลา เนื่องจากความเร็วที่เพิ่มขึ้นนี้ในไอน้ำทำให้เกิดแรงกดบนใบมีดของอุปกรณ์จากนั้นเพลาและใบมีดจะเริ่มหมุนไปในทิศทางเดียวกัน โดยทั่วไปกังหันไอน้ำจะแยกพลังงานของลำต้นแล้วเปลี่ยนเป็นพลังงานจลน์ซึ่งไหลผ่านหัวฉีด

อุปกรณ์ในกังหันไอน้ำ

ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงของพลังงานจลน์จะดำเนินการ เครื่องกล การกระทำต่อใบพัดและโรเตอร์นี้มีการเชื่อมต่อกับเครื่องกำเนิดกังหันไอน้ำและสิ่งนี้ทำหน้าที่เป็นตัวกลาง เนื่องจากการสร้างอุปกรณ์มีความคล่องตัวจึงสร้างเสียงรบกวนน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับอุปกรณ์หมุนชนิดอื่น ๆ

ในกังหันส่วนใหญ่ความเร็วของใบมีดหมุนจะเป็นเส้นตรงกับความเร็วของไอน้ำที่ไหลผ่านใบมีด เมื่อไอได้รับการขยายตัวในเฟสเดียวจากแรงหม้อไอน้ำนั้นไปยังแรงที่หมดแล้วความเร็วของไอจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ในขณะที่กังหันหลักซึ่งใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ที่อัตราการขยายตัวของไอน้ำเกือบ 6 MPa ถึง 0.0008 MPa มีอัตราความเร็วที่ 3000 รอบต่อ 50 เฮิรตซ์ของ ความถี่ และ 1800 รอบที่ความถี่ 60 Hz

ดังนั้นโรงงานนิวเคลียร์หลายแห่งจึงทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิด HP กังหันเพลาเดียวซึ่งมีกังหันหลายขั้นตอนเดียวและกังหัน LP แบบขนานสามตัวซึ่งเป็นตัวกระตุ้นพร้อมกับหลัก เครื่องกำเนิดไฟฟ้า .

ประเภทของกังหันไอน้ำ

กังหันไอน้ำถูกจัดประเภทตามพารามิเตอร์หลายตัวและมีหลายประเภทในสิ่งนี้ ประเภทที่จะกล่าวถึงมีดังนี้:

ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนไหวของ Steam

ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของไอน้ำสิ่งเหล่านี้แบ่งออกเป็นประเภทต่างๆซึ่งรวมถึงสิ่งต่อไปนี้

กังหันอิมพัลส์

ที่นี่ไอน้ำความเร็วสูงที่ไหลออกจากหัวฉีดจะกระทบกับใบพัดหมุนซึ่งวางอยู่บน โรเตอร์ ส่วนรอบนอก เนื่องจากการกระแทกใบพัดจึงเปลี่ยนทิศทางการหมุนโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงในค่าความดัน ความดันที่เกิดเนื่องจากโมเมนตัมทำให้เกิดการหมุนของเพลา ตัวอย่างประเภทนี้ ได้แก่ กังหัน Rateau และ Curtis

กังหันปฏิกิริยา

ที่นี่การขยายตัวของไอน้ำจะมีทั้งในใบพัดที่เคลื่อนที่และคงที่เมื่อกระแสไหลผ่านสิ่งเหล่านี้ จะมีแรงดันตกอย่างต่อเนื่องบนใบมีดเหล่านี้

การรวมกันของปฏิกิริยาและอิมพัลส์เทอร์ไบน์

จากการรวมกันของปฏิกิริยาและกังหันอิมพัลส์สิ่งเหล่านี้ถูกแบ่งออกเป็นประเภทต่างๆซึ่งรวมถึงสิ่งต่อไปนี้

• ขึ้นอยู่กับขั้นตอนความดัน
• ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนไหวของ Steam

ขึ้นอยู่กับขั้นตอนความดัน

ขึ้นอยู่กับระยะความดันสิ่งเหล่านี้แบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ

ขั้นตอนเดียว

สิ่งเหล่านี้ใช้สำหรับการเปิดเครื่อง แรงเหวี่ยง เครื่องอัดอุปกรณ์เป่าลมและเครื่องมือประเภทเดียวกันอื่น ๆ

ปฏิกิริยาหลายเฟสและกังหันอิมพัลส์

สิ่งเหล่านี้ถูกใช้ในช่วงความจุที่หลากหลายไม่ว่าจะเป็นช่วงต่ำสุดหรือสูงสุด

ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนไหวของ Steam

ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของไอน้ำสิ่งเหล่านี้แบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ

กังหันแกน

ในอุปกรณ์เหล่านี้การไหลของไอน้ำจะอยู่ในทิศทางที่ขนานกับแกนโรเตอร์

กังหันเรเดียล

ในอุปกรณ์เหล่านี้การไหลของไอน้ำจะอยู่ในทิศทางที่ตั้งฉากกับแกนโรเตอร์ไม่ว่าจะมีเฟสแรงดันน้อยกว่าหนึ่งหรือสองเฟสในแนวแกน

ตามระเบียบวิธีการปกครอง

ตามระเบียบวิธีการปกครองสิ่งเหล่านี้แบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ

การจัดการคันเร่ง

ที่นี่ไอน้ำใหม่จะเข้ามาทางวาล์วปีกผีเสื้อที่ทำงานพร้อมกันอย่างน้อยหนึ่งตัวและขึ้นอยู่กับการพัฒนากำลัง

การจัดการหัวฉีด

ที่นี่ไอน้ำสดเข้ามาผ่านตัวควบคุมการเปิดตามลำดับอย่างน้อยหนึ่งตัว

การจัดการ By-pass

ที่นี่ไอน้ำขับเคลื่อนทั้งขั้นตอนแรกและขั้นตอนตัวกลางอื่น ๆ ของกังหัน

ขึ้นอยู่กับขั้นตอนการลดความร้อน

ขึ้นอยู่กับขั้นตอนการลดความร้อนสิ่งเหล่านี้แบ่งออกเป็นประเภทต่างๆ

กังหันควบแน่นผ่านเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ด้วยเหตุนี้แรงไอน้ำที่น้อยกว่าความดันสิ่งแวดล้อมจะถูกป้อนเข้ากับคอนเดนเซอร์

การควบแน่นของกังหันการแยกเฟสตัวกลาง

ด้วยวิธีนี้ไอน้ำจะถูกแยกออกจากเฟสตัวกลางเพื่อการค้า เครื่องทำความร้อน วัตถุประสงค์

กังหันแรงดันย้อนกลับ

ที่นี่ไอน้ำที่ใช้แล้วจะถูกใช้สำหรับทั้งความร้อนและงานอุตสาหกรรม

ท็อปปิ้งกังหัน

ที่นี่ไอน้ำที่หมดแล้วใช้สำหรับการควบแน่นของกังหันที่มีกำลังน้อยและปานกลาง

ขึ้นอยู่กับสภาพไอจากทางเข้าถึงกังหัน

• ความดันน้อยลง (1.2 ata ถึง 2 ata)
• ความดันปานกลาง (40 ata)
• แรงดันสูง (> 40 ata)
• ความดันสูงมาก (170 ata)
• Supercritical (> 225 ขึ้นไป)

ขึ้นอยู่กับการใช้งานในอุตสาหกรรม

• ความเร็วในการหมุนคงที่โดยมีกังหันอยู่กับที่
• ความเร็วในการหมุนแปรผันมีกังหันอยู่กับที่
• ความเร็วในการหมุนแปรผันที่มีกังหันไม่อยู่นิ่ง

ความแตกต่างระหว่าง Steam Turbine และ Steam Engine

ความแตกต่างระหว่างสองสิ่งนี้แสดงไว้ด้านล่าง

ข้อดีข้อเสีย

ข้อดีของกังหันไอน้ำ คือ

• การจัดเรียงกังหันไอน้ำต้องการพื้นที่น้อยที่สุด
• การทำงานที่คล่องตัวและระบบที่เชื่อถือได้
• ต้องการต้นทุนในการดำเนินงานน้อยลงและมีช่องว่างเพียงเล็กน้อย
• เพิ่มประสิทธิภาพในเส้นทางไอน้ำ

ข้อเสียของกังหันไอน้ำคือ

• เนื่องจากความเร็วที่เพิ่มขึ้นจะมีการสูญเสียจากแรงเสียดทานที่เพิ่มขึ้น
• มีประสิทธิผลน้อยที่สุดซึ่งหมายความว่าสัดส่วนของใบมีดต่อความเร็วไอน้ำไม่เหมาะสม

การใช้กังหันไอน้ำ

• กังหันแรงดันผสม
• ดำเนินการในโดเมนวิศวกรรม
• เครื่องมือผลิตไฟฟ้า

คำถามที่พบบ่อย

1). ประสิทธิภาพของกังหันไอน้ำคืออะไร?

มันถูกกำหนดให้เป็นสัดส่วนของงานที่ทำบนใบพัดหมุนต่อพลังงานที่ให้มาทั้งหมดซึ่งคำนวณได้สำหรับไอน้ำหนึ่งกิโลกรัม

2). กังหันใดมีประสิทธิภาพมากกว่ากัน?

กังหันที่มีประสิทธิภาพสูงสุดคือกังหันอิมพัลส์

3). คุณเพิ่มประสิทธิภาพกังหันไอน้ำได้อย่างไร?

สามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้โดยการอุ่นกังหันไอน้ำการกู้คืนความร้อนฟีดของกังหันและผ่านวงจรไอไบนารี

4). เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากังหันไอน้ำคืออะไร เหรอ?

เป็นอุปกรณ์เปลี่ยนกำลังเริ่มต้นในโรงไฟฟ้า

5). ไอน้ำเปลี่ยนกังหันได้อย่างไร?

ผ่านความร้อนของน้ำจนถึงอุณหภูมิที่เปลี่ยนเป็นไอน้ำ

ทั้งหมดนี้เป็นข้อมูลเกี่ยวกับกังหันไอน้ำ ความสมดุลในการหมุนที่ดีและการเป่าด้วยค้อนที่น้อยที่สุดทำให้สามารถใช้อุปกรณ์เหล่านี้ในอุตสาหกรรมต่างๆได้ คำถามที่เกิดขึ้นที่นี่คือการรู้เกี่ยวกับ การใช้กังหันไอน้ำ .