Сообщение по физике на тему паровая турбина, Паровая турбина | worldofmma.ru
На одном конце ротора расположено, небольшое упорное кольцо для фиксирования ротора по длине. Они работают с выпуском выхлопом отработавшего пара в конденсатор отсюда возникло наименование , в котором поддерживается вакуум. При расширении, кинетическая энергия пара преобразуется в механическую энергию вращения ротора турбины, который соединен с валом 4 электрического генератора 5.
Однако первоначально вовсе не высокая мощность вызвала к жизни паровую турбину Гидравлическая турбина как устройство для преобразования потенциальной энергии воды в кинетическую энергию вращающегося вала известна с глубокой древности.
У паровой турбины история столь же долгая, ведь одна из первых конструкций известна под наименованием "турбины Герона" и датируется первым столетием до нашей эры.
Однако сразу заметим - вплоть до XIX века турбины, приводимые в движение паром, являлись скорее техническими курьезами, игрушками, чем реальными промышленно применимыми устройствами. И только с началом индустриальной революции в Европе, после широкого практического внедрения паровой машины Д. Уатта, изобретатели стали присматриваться к паровой турбине, так сказать, "вплотную".
Создание паровой турбины требовало глубокого знания физических свойств пара и законов его истечения. Изготовление ее стало возможным только при достаточно высоком уровне технологии работы с металлами, поскольку потребная точность изготовления отдельных частей и прочность элементов были существенно более высокими, чем в случае паровой машины.
В отличие от паровой машины, совершающей работу за счет использования потенциальной энергии пара и, в частности, его упругости, паровая турбина использует кинетическую энергию струи пара, преобразуя ее во вращательную энергию вала. Важнейшей особенностью водяного пара является высокая скорость истечения его из одной среды в другую даже при относительно небольшом перепаде давлений.
Техника первой половины XIX века не знала подшипников, способных длительно выдерживать такие скорости. Опираясь на собственный практический опыт, Д. Уатт считал столь высокие скорости движения элементов машины недостижимыми в принципе, и в ответ на предупреждение об угрозе, которую могла создать турбина изобретенной им паровой машине, ответил так: "О какой конкуренции может идти речь, если без помощи Бога нельзя заставить рабочие части двигаться со скоростью футов в секунду?
Впервые примитивные паровые турбины были использованы на лесопилках в восточной части США в гг. Пар подводился через ось и далее, расширяясь, направлялся по трубам в радиальном направлении.
Каждая из труб заканчивалась изогнутым наконечником. Таким образом, по конструкции описываемое устройство являлось весьма близким к турбине Герона, обладало крайне низким к. К тому же для нагрева пара использовалось, по тогдашним понятиям, бросовое топливо - отходы лесопильного производства.
Впрочем, эти первые американские паровые турбины широкого распространения не получили. Их влияние на дальнейшую историю техники практически отсутствует. Чего нельзя сказать об изобретениях шведа французского происхождения де Лаваля, имя которого сегодня известно любому двигателисту.
Карл-Густав-Патрик "основным" считалось все же имя Густав родился в г.
В г. Для того, чтобы избежать применения всякого рода мультипликаторов, де Лаваль предложил разместить барабан сепаратора на одном валу с простейшей турбиной реактивного типа.
Затем де Лаваль перешел к разработке одноступенчатой турбины активного типа, и уже в г. Вскоре после этого Густав сумел преодолеть и другие проблемы, возникавшие при изготовлении работоспособной активной турбины. Так, он предложил применить гибкий вал, диск равного сопротивления и выработал способ закрепления лопаток в диске.
На международной выставке в Чикаго, проходившей в г. Огромная скорость вращения являлась важным техническим достижением, но одновременно она стала и ахиллесовой пятой такой турбины, поскольку для практического применения она предполагала включение в состав силовой установки понижающего редуктора.
В ту пору редукторы изготавливали, главным образом, одноступенчатыми, поэтому нередко диаметр большой шестерни в несколько раз превосходил размеры самой турбины. Необходимость применения громоздких зубчатых понижающих передач помешала широкому внедрению турбин де Лаваля.
Самая большая одноступенчатая турбина мощностью л. Интересной особенностью творчества Лаваля можно считать его "голый эмпиризм": он создавал вполне работоспособные конструкции, теорию которых позднее разрабатывали другие. Так, теорией гибкого вала впоследствии глубоко занимался чешский ученый А.
Стодола, он же систематизировал основные вопросы расчета на прочность турбинных дисков равного сопротивления.
Именно отсутствие хорошей теории не позволило де Лавалю добиться больших успехов, к тому же он был человеком увлекающимся и легко переключался с одной темы на другую.
Пренебрегая финансовой стороной дела, этот талантливый экспериментатор, не успев реализовать очередное изобретение, быстро охладевал к нему, увлекшись новой идеей. Иного рода человеком был англичанин Чарльз Парсонс, сын лорда Росса. Чарльз Алджернон Парсонс Чарльз Парсонс родился в г.
Паровые турбины для электростанций имеют назначенный ресурс в тыс. Теплофикационные паровые турбины предназначены для одновременного получения как электрической, так и тепловой энергии по аналогии с когенерационными электростанциями, базирующимися на газопоршневых двигателях. Такие системы называются теплоэлектроцентралями ТЭЦ. Электрическая мощность, развиваемая турбоагрегатом с такой паровой турбиной, зависит от фактической нагрузки производства или его потребности в паре.
Поэтому ТЭЦ обычно работает параллельно с электросетью, которые покрывают возникающий дефицит в электроэнергии. Транспортные паровые турбины применяются как главные и дополнительные двигатели на кораблях и судах.
В отличие от большинства стационарных турбин, транспортные паровые турбины работают с переменной частотой вращения, зависящей от требуемой скорости судна. Основные отличия турбины от поршневого двигателя. Эти отличия существенно влияют на выбор того или иного принципа работы приводного двигателя в разных системах: Электрический КПД в электростанциях.
Номинальный выход мощности, и поршневого двигателя, и турбины зависит от высоты площадки над уровнем моря и температуры окружающего воздуха. В отличие от турбины, поршневой двигатель практически не меняет электрический КПД в данном интервале температур.
Количество пусков: турбину, из-за резких изменений термических напряжений, возникающих в наиболее ответственных узлах и деталях горячего тракта при пусках агрегата из холодного состояния, предпочтительнее использовать для покрытия базовой нагрузки, не предусматривающей остановы и пуски, так как каждый пуск ведет к снижению назначенного ресурса.
Поршневой двигатель может запускаться и останавливаться неограниченное число раз, что не отражается на его моторесурсе. Поэтому поршневой двигатель лучше приспособлен для покрытия пиковых нагрузок. Ресурс до капитального ремонта у турбины - порядка 30 рабочих часов около 4 лет , у поршневого двигателя этот показатель равен 60 рабочих часов около 8 лет.
Стоимость капитального ремонта турбины с учётом затрат на запчасти и материалы несколько выше, чем ремонт поршневой установки - он требует значительно меньше финансовых и людских ресурсов.
Капитальный ремонт может проводиться только на специально подготовленном стенде обычно — на заводе производителе , в отличие от газопоршневого двигателя, который может ремонтироваться на месте.
