Slajd 2
Parna turbina (francuski turbine od latinskog turbo, vortex, rotacija) je kontinuirani toplinski stroj, u čijem se lopatičnom aparatu potencijalna energija komprimirane i zagrijane vodene pare pretvara u kinetičku energiju, koja zauzvrat vrši mehanički rad na osovini. .
Slajd 3
Turbina se sastoji od tri cilindra (HPC, CSD i LPC), donje polovine kućišta su označene sa 39, 24 i 18, respektivno. Svaki od cilindara sastoji se od statora, čiji je glavni element stacionarno tijelo, i rotacionog rotora. Pojedinačni rotori cilindara (HPC rotor 47, CSD rotor 5 i LPC rotor 11) su čvrsto povezani spojnicama 31 i 21. Spojna polovina rotora elektrogeneratora je povezana sa polovinom spojnice 12, a rotor pobudnika je spojen na nju . Lanac sastavljenih pojedinačnih rotora cilindara, generatora i uzbudnika naziva se osovinska linija. Njegova dužina sa velikim brojem cilindara (a najveći broj u modernim turbinama je 5) može doseći 80 m
Slajd 4
Princip rada
Parne turbine Oni rade na sljedeći način: para nastala u parnom kotlu, pod visokim pritiskom, ulazi u lopatice turbine. Turbina se rotira i proizvodi mehaničku energiju koju koristi generator. Generator proizvodi električnu energiju. Električna snaga parnih turbina ovisi o razlici tlaka pare na ulazu i izlazu iz instalacije. Snaga parnih turbina u jednoj instalaciji dostiže 1000 MW. U zavisnosti od prirode termičkog procesa, parne turbine se dele u tri grupe: kondenzacione, grejne i turbine posebne namene. Na osnovu tipa stepena turbine, dijele se na aktivne i reaktivne.
Slajd 5
Slajd 6
Parne turbine - prednosti
moguć je rad parnih turbina razne vrste goriva: gasovita, tečna, čvrsta velika jedinica snage slobodan izbor rashladne tečnosti širok raspon snage impresivan radni vek parnih turbina
Slajd 7
Parne turbine - nedostaci
visoka inercija parnih postrojenja(duga vremena pokretanja i gašenja) visoka cijena parnih turbina mala količina proizvedene električne energije u odnosu na količinu toplinske energije skupe popravke parnih turbina smanjene ekološke performanse u slučaju korištenja teških loživih ulja i čvrsto gorivo
Slajd 8
primjena:
Parsonsova reakciona parna turbina se neko vrijeme koristila uglavnom na ratnim brodovima, ali je postupno ustupila mjesto kompaktnijim kombiniranim parnim turbinama s aktivnom reakcijom, u kojima je visokotlačni reakcijski dio zamijenjen aktivnim diskom s jednom ili dvostrukom krunom. Kao rezultat toga, smanjeni su gubici zbog curenja pare kroz otvore u aparatu lopatica, turbina je postala jednostavnija i ekonomičnija. U zavisnosti od prirode termičkog procesa, parne turbine se obično dele u 3 glavne grupe: kondenzacione, grejne i posebne namene.
Slajd 9
Glavne prednosti PTM-a:
Širok raspon snage; Povećana (1,2-1,3 puta) interna efikasnost (~75%); Značajno smanjena dužina instalacije (do 3 puta); Niski kapitalni troškovi za instalaciju i puštanje u rad; Nedostatak sistema za dovod ulja, koji osigurava požarnu sigurnost i omogućava rad u kotlarnici; Nedostatak mjenjača između turbine i pogonskog mehanizma, što povećava pouzdanost rada i smanjuje razinu buke; Glatka kontrola brzine rotacije vratila od praznog hoda do opterećenja turbine; Nizak nivo buke (do 70 dBA); Mala specifična težina (do 6 kg/kW instalirane snage) Dug vijek trajanja. Vrijeme rada turbine prije stavljanja iz pogona je najmanje 40 godina. Kada se turbinska jedinica koristi sezonski, period povrata ne prelazi 3 godine.
Silaev Platon,Gončarova Valerija
8"M" škola br.188
sta se desilo?
Turbina je lopatična mašina u kojojdolazi do transformacije kinetike
energija i/ili unutrašnja energija radnika
tijela (para, plin, voda) u mehanički rad
na osovini.
Parna turbina.
Parna turbina predstavljaje bubanj ili serija
rotirajući diskovi,
fiksirani na jednoj osi, oni
nazvan rotor turbine, i
niz naizmjeničnih s njima
fiksni diskovi,
fiksiran za bazu,
zove se stator.
Istorija pronalaska turbina
Osnova rada parne turbinepostoje dva principa stvaranja
sile na rotor, poznate iz
antičko doba, reaktivno i
aktivan. U Brankeovom autu,
izgrađen 1629. godine, mlaz
par se pokrenuo
točak nalik na točak
vodenica.
Parsonsova parna turbina
Parsons je spojio parnu turbinusa električnim generatorom
energije. Korištenje turbine
postalo je moguće razviti
električne energije, a ona se povećala
javni interes za termalnu
turbine. Kao rezultat 15 godina istraživanja, stvorio je
najnapredniji u temama
ponekad mlazna turbina.
Primjena parnih turbina
Parne turbine
Prvi prethodnik moderneparne turbine se mogu smatrati igračkom
motora, koji je izmišljen još u 2. veku. to. AD
Aleksandrijski naučnik Heron. Prvo
preteča modernih parnih mašina
turbine se mogu smatrati motorom igračkom,
koji je izmišljen još u 2. veku. to. AD
Aleksandrijski naučnik Heron.
Prvi projekat turbine
Italijan Branca je 1629. godine napravio dizajn za točak sa oštricama. Trebalo bitrebalo je da se okreće ako mlaz pare udari silom u lopatice točka.
Ovo je bio prvi dizajn parne turbine, koji je kasnije dobio
naziv aktivne turbine. Godine 1629. Talijan Branca kreirao je projekat
točkovi sa oštricama. Trebalo je da se okreće ako mlaz pare sa silom
udara u noževe kotača. Ovo je bio prvi projekat parne turbine,
koja je kasnije postala poznata kao aktivna turbina. Steam
protok u ovim ranim parnim turbinama nije bio koncentrisan, i
većina njegove energije se raspršila u svim smjerovima, što
dovelo do značajnih gubitaka energije. Parni protok u ovim rano
parne turbine nije bila koncentrisana, a najveći dio
energija se rasipala u svim pravcima, što je dovelo do
značajni gubici energije.
Pokušaji stvaranja turbine
Pokušaji stvaranja mehanizama sličnih turbinama vršeni su jako dugo.Poznat je opis primitivne parne turbine koju je napravio Heron.
Aleksandrijski (1. vek nove ere). Prema I. V. Lindeu, 19. vijek je iznjedrio
“mnogo projekata” koji su stali prije “materijala
teškoće" u njihovoj implementaciji. Tek krajem 19. vijeka, kada
razvoj termodinamike (povećanje efikasnosti turbina do uporedivih
klipnih mašina), mašinstva i metalurgije (poveć
čvrstoća materijala i preciznost izrade potrebna za
stvaranje točkova velike brzine), Gustaf Laval (Švedska) i Charles
Parsons (Velika Britanija) je samostalno kreirao pogodan
parne turbine za industriju.
Prva parna turbina
Prvu parnu turbinu napravio je švedski izumitelj Gustaf Laval. Byjednu od verzija, Laval ju je kreirao kako bi doveo
akcijski separator mlijeka vlastitog dizajna. Za ovo je bilo neophodno
brza vožnja. Motori tog vremena nisu davali dovoljno
brzina rotacije. Jedini izlaz je bio dizajn
brza turbina. Laval je široko birao kao radni fluid
para korištena u to vrijeme. Pronalazač je počeo da radi na svom
dizajnirao i na kraju sastavio radni uređaj. Godine 1889
godine, Laval je dopunio turbinske mlaznice konusnim ekspanderima, tako da
pojavila se čuvena Lavalova mlaznica, koja je postala rodonačelnik budućnosti
raketne mlaznice. Lavalova turbina bila je proboj u inženjerstvu. Dosta
zamislite po redu opterećenja koja je impeler doživio u njemu
razumjeti koliko je pronalazaču bilo teško postići stabilan rad turbine.
Pri ogromnim brzinama turbinskog točka, čak i blagi pomak
centar gravitacije je uzrokovao jake vibracije i preopterećenje ležajeva.
Da bi to izbjegao, Laval je koristio tanku os koja, kada se rotira,
mogao savijati. Parne turbine su instalirane na moćne
elektrane i velike
brodovi.
Za rad parne mašine vam je potrebno
niz pomoćnih mašina i uređaja.
Sve ovo zajedno se zove
parna elektrana. Rotor sa lopaticama
- pokretno
turbinski deo.
Stator sa mlaznicama
- nepomičan
Part.
Efikasnost toplotnih motora:
Steamauto 8-12%
ICE 20-40%
Steam
turbina
20-40%
Diesel
30-36%nedostaci rada
parna turbina
prednosti
rad parne turbine
brzina rotacije nije
može se promijeniti
u širokim granicama
dugo vrijeme pokretanja i
zaustavlja
visoka cijena pare
turbine
mala jačina zvuka
proizvedeno
struja, u
u odnosu na
zapremina termičke en.
dolazi do rotacije u
jedan smjer;
nijedan
drhtanje, kao da radi
klip
parni rad
turbine su moguće uključene
razne vrste
gorivo: gasovito,
tečnost, čvrsta
high single
moć Gasna turbina
Plinska turbina je kontinuirani toplotni motor
radnja koja pretvara energiju gasa u mehaničku energiju
radovi na osovini gasne turbine. Za razliku od klipa
motor, procesi u gasnoturbinskom motoru
nastaju u struji pokretnog gasa. Kvalitet plina
turbinu karakteriše efikasnost efikasnosti, tj
omjer rada uklonjenog sa osovine prema raspoloživom
gasna energija ispred turbine
Priča
stvaranje
1500 – Leonardo da Vinci nacrtao je dijagram
roštilj koji koristi
princip gasne turbine
1903 – Norvežanin Aegidius Jelling stvorio je prvu radnju
gas
turbina koja je korištena
rotirajući kompresor i turbinu i
proizveo koristan rad. Plinska turbina se sastoji od turbine i diskova kompresora,
montiran na jednoj osovini. Turbina radi ovako: vazduh
se kompresorom upumpava u komoru za sagorevanje turbine, gde se zatim nalazi
ubrizgava se tečno gorivo. Zapaljiva smjesa jako gori
visoka temperatura, gasovi se šire i jure prema
izduvni otvor, usput padaju na lopatice turbine i
postavite ih u rotaciju. Aplikacija
Trenutno gasne turbine koristi se kao glavni
motori brodova za pomorski transport.
U nekim slučajevima se koriste plinske turbine male snage
kao pogon za pumpe, hitne elektrogeneratore, pomoćne
kompresori za punjenje itd.
Od posebnog interesa su plinske turbine kao glavni motori za
hidroglisera i letjelica.
Plinske turbine se također koriste u lokomotivama i cisternama. Prednosti i nedostaci gasnih turbina
motori
Prednosti gasnoturbinskih motora
Mogućnost dobijanja više pare tokom rada (u
za razliku od klipnog motora)
U kombinaciji sa parnim kotlom i parnom turbinom, veća efikasnost
u poređenju sa klipnim motorom. Otuda njihova upotreba u
elektrane.
Kreće se samo u jednom smjeru, sa mnogo manje
vibracija, za razliku od klipnog motora.
Manje pokretnih dijelova od klipnog motora.
Značajno niže emisije štetnih materija u odnosu na
klipni motori
Niska cijena i potrošnja ulja za podmazivanje. Nedostaci gasnoturbinskih motora
Cijena je mnogo veća od cijene klipa slične veličine
motora, budući da materijali koji se koriste u turbini moraju imati
visoka otpornost na toplinu i otpornost na toplinu, kao i visoka specifična
snagu. Operacije mašina su takođe složenije;
U bilo kom načinu rada imaju nižu efikasnost od klipa
motori. Za povećanje je potrebna dodatna parna turbina
Efikasnost
Niska mehanička i električna efikasnost (potrošnja plina veća od
1,5 puta više električne energije po 1 kWh u odnosu na klip
motor)
Oštar pad efikasnosti pri malim opterećenjima (za razliku od klipa
motor)
Potreba za korištenjem plina pod visokim pritiskom, koji
zahtijeva korištenje dopunskih kompresora sa
dodatna potrošnja energije i smanjenje ukupne efikasnosti
sistemima.
Slajd 1
Istorija pronalaska parne turbine
Slajd 2
Parna mašina
toplinski motor s vanjskim sagorijevanjem koji pretvara energiju zagrijane pare u mehanički rad povratnog kretanja klipa, a zatim u rotacijsko kretanje osovine. U širem smislu, parna mašina je svaki motor sa vanjskim sagorijevanjem koji pretvara energiju pare u mehanički rad.
Slajd 3
Na prvom paru
Slajd 4
Devetnaesti vijek nije uzalud nazvan vijekom pare. Izumom parne mašine, dogodila se prava revolucija u industriji, energetici i transportu. Postalo je moguće mehanizirati rad koji je ranije zahtijevao previše ljudskih ruku.
Slajd 5
Proširenje volumena industrijska proizvodnja postavili energetskoj industriji zadatak povećanja snage motora na svaki mogući način. Međutim, u početku nije velika snaga oživjela parnu turbinu...
Slajd 6
Hidraulična turbina kao uređaj za pretvaranje potencijalne energije vode u kinetičku energiju rotirajuće osovine poznata je od davnina. Parna turbina ima isto tako dugu istoriju, jer je jedan od prvih dizajna poznat kao „Heronova turbina“ i datira iz prvog veka pre nove ere. Međutim, odmah napomenimo da su do 19. stoljeća turbine pokretane parom bile prije tehnički kuriozitet, igračke, nego pravi industrijski primjenjivi uređaji.
Slajd 7
I tek s početkom industrijske revolucije u Europi, nakon široko rasprostranjenog praktičnog uvođenja parne mašine D. Watt-a, pronalazači su počeli pobliže promatrati parnu turbinu, da tako kažem, "izbliza".
Slajd 8
Stvaranje parne turbine zahtijevalo je dubinsko znanje fizička svojstva pare i zakonitosti njenog isteka. Njegova proizvodnja postala je moguća samo uz dovoljno visok nivo tehnologije za rad s metalima, jer su potrebna preciznost u izradi pojedinih dijelova i čvrstoća elemenata bili znatno veći nego u slučaju parne mašine.
Slajd 9
Međutim, vrijeme je prolazilo, tehnologija se poboljšavala, a sat vremena praktična primjena pokvarila se parna turbina. Primitivne parne turbine su prvi put korištene u pilanama u istočnim Sjedinjenim Državama 1883-1885. za vožnju kružnih testera.
Slajd 10
Izum Carla Gustava Patricka Lavala (1845-1913)
Lavalova parna turbina je točak sa lopaticama. Mlaz pare nastao u kotlu izlazi iz cijevi (mlaznice), pritiska na lopatice i okreće kotač. Eksperimentirajući s različitim cijevima za dovod pare, dizajner je došao do zaključka da bi one trebale imati konusni oblik. Tako se pojavila Lavalova mlaznica, koja se i danas koristi (patent 1889). Pronalazač je došao do ovog važnog otkrića prilično intuitivno; Teoretičarima je trebalo još nekoliko decenija da dokažu da mlaznica ovog posebnog oblika daje najbolji efekat.
Slajd 11
Charles Algernon Parsons (1854-1931)
Počeo je raditi na turbinama 1881., a tri godine kasnije dobio je patent za vlastiti dizajn: Parsons je spojio parnu turbinu na generator električna energija. Uz pomoć turbine postalo je moguće proizvoditi električnu energiju, što je odmah povećalo interes javnosti za parne turbine. Kao rezultat 15 godina istraživanja, Parsons je stvorio najnapredniju višestepenu mlaznu turbinu u to vrijeme. Napravio je nekoliko izuma koji su povećali efikasnost ovog uređaja (poboljšao dizajn zaptivki, metode za pričvršćivanje lopatica na točak i sistem kontrole brzine).
Slajd 12
Auguste Rateau (1863-1930)
Stvorio je sveobuhvatnu teoriju turbomašina. Razvio je originalnu višestepenu turbinu, koja je uspješno demonstrirana na Svjetskoj izložbi održanoj u glavnom gradu Francuske 1900. godine. Za svaki stepen turbine, Rato je izračunao optimalni pad pritiska, koji je osigurao visoku ukupnu efikasnost mašine.
Slajd 13
Glenn Curtis (1879-1954)
U njegovoj mašini, brzina rotacije turbine je bila manja, a energija pare se potpunije koristila. Stoga su Curtisove turbine bile manje i pouzdanije u dizajnu. Jedno od glavnih područja primjene parnih turbina su brodski pogonski sistemi. Prvi brod s motorom s parnom turbinom, Turbinia, koji je izgradio Parsons 1894. godine, dostizao je brzinu do 32 čvora (oko 59 km/h).
- Predstavite studente
- sa uredjajem i principom
- rad parne turbine.
- Uvesti koncept toplotne efikasnosti
- motor.
- Identifikujte probleme
- zaštita životne sredine.
- Ciljevi:
- Ovo je kontinuirani toplinski stroj u kojem se potencijalna energija komprimirane i zagrijane vodene pare pretvara u kinetičku energiju, koja zauzvrat vrši mehanički rad na osovini.
- Turbine
- Steam
- Gas
- 1 – mlaznica
- 2 – oštrice
- 3 – st
- 4 – disk
- 5 – osovina
- Koristi se kao pogon elektrogeneratora u termo, nuklearnim i hidroelektranama, kao motori u pomorskom, kopnenom i vazdušnom saobraćaju, kao sastavni deo hidrodinamičkog prenosa.
- Uređaj sličan turbini, ali s pogonom za rotiranje lopatica iz osovine - kompresor ili pumpa.
- Najmoćnija elektrana na svijetu nalazi se u Južnoj Americi, na rijeci Parana. Njegovih 18 turbina proizvodi 12.600 miliona vati/sati električne energije.
- nedostaci rada
- parna turbina
- brzina rotacije ne može se značajno razlikovati
- dugo vremena početka i zaustavljanja
- visoka cijena parnih turbina
- mala količina proizvedene električne energije u odnosu na zapreminu toplotne energije.
- prednosti
- rad
- parna turbina
- rotacija se događa u jednom smjeru;
- nema udara, kao kada klip radi
- Parne turbine mogu raditi na različitim vrstama goriva: plinovitom, tekućem, čvrstom
- velika snaga jedinice
- Radni fluid
- Heater
- Frižider
- A p = Q1-Q2
- Ap - Korisno djelo;
- Q1 – Količina toplote,
- primljeno od grijača;
- Q2 – Količina toplote
- dati u frižider.
- Ne može biti više od 1 (ili 100%)
- Efikasnost parne mašine ≈ 8–12%
- Parna ili gasna turbina > 30%
- ICE ≈ 20-40%
- Načini povećanja efikasnosti
- parna turbina
- 1) stvaranje naprednije toplotne izolacije kotla;
- 2) povećanje temperature u kotlu, kao i povećanje pritiska pare
- Povećanje prosječne atmosferske temperature
- Klimatske promjene
- Formiranje "efekta staklene bašte"
- Nestanak pojedinačne vrsteživotinje, ptice, biljke
- Kisela kiša
- Toplotni motori:
- 25,5 milijardi tona ugljen-oksida
- 190 miliona tona sumpornih oksida
- 65 miliona tona azotnih oksida
- 1,4 miliona tona hlorofluorougljenika
- Olovo, kadmijum, bakar, nikl itd.
- Solarna energija
- Struja
- Energija magnetnog polja
- Energija vjetra
- Godine 1883. Šveđanin Gustaf de Laval uspio je savladati mnoge poteškoće i stvoriti prvu radnu parnu turbinu. Nekoliko godina ranije, Laval je dobio patent za separator mlijeka. Da bi se pokrenuo, bio je potreban pogon vrlo velike brzine. Nijedan od motora koji je tada postojao nije ispunio zadatak. Laval je postao uvjeren da mu samo parna turbina može dati potrebnu brzinu rotacije. Počeo je da radi na njegovom dizajnu i na kraju je postigao ono što je želeo.
- Lavalova turbina je bila laki točak na čije lopatice je indukovana para kroz nekoliko mlaznica postavljenih pod oštrim uglom.
- Godine 1889. Laval je značajno poboljšao svoj izum dodavanjem konusnih ekspandera na mlaznice. To je značajno povećalo efikasnost turbine i pretvorilo je u univerzalni motor.
- Godine 1884. engleski inženjer Charles Parsons dobio je patent za višestepenu mlaznu turbinu, koju je izumio posebno za pogon električnog generatora.
- Godine 1885. dizajnirao je višestepenu mlaznu turbinu, koja je kasnije našla široku upotrebu u termoelektranama.
- § 23, 24;
- karte,
- pripremite se za test
