Eine Dampfturbine ist ein Gerät, dass Extrakte Thermalenergie vom unter Druck gesetzten Dampf und sie verwenden, um mechanische Arbeit an einer rotierenden Produktionswelle zu tun. Seine moderne Manifestation wurde von Herrn Charles Parsons 1884 erfunden.

Weil die Turbine Drehbewegung erzeugt, wird ihr besonders angepasst, um verwendet zu werden, um einen elektrischen Generator zu steuern - ungefähr 90 % der ganzen Elektrizitätsgeneration in den Vereinigten Staaten sind durch den Gebrauch von Dampfturbinen. Die Dampfturbine ist eine Form des Hitzemotors, der viel von seiner Verbesserung in der thermodynamischen Leistungsfähigkeit durch den Gebrauch von vielfachen Stufen in der Vergrößerung des Dampfs ableitet, der auf eine nähere Annäherung an den idealen reversiblen Prozess hinausläuft.

Geschichte

Das erste Gerät, das als eine Reaktionsdampfturbine klassifiziert werden kann, war ein wenig mehr als ein Spielzeug, der Klassiker Aeolipile, beschrieben im 1. Jahrhundert vom griechischen Mathematiker Hero Alexandrias im römischen Ägypten. 1551 hat der Al-Lärm von Taqi im Osmanen Ägypten eine Dampfturbine mit der praktischen Anwendung beschrieben, einen Spieß rotieren zu lassen. Dampfturbinen wurden auch vom Italiener Giovanni Branca (1629) und John Wilkins in England (1648) beschrieben. Die Geräte, die durch den Al-Lärm und Wilkins beschrieben sind, sind heute als Dampfwagenheber bekannt.

Die moderne Dampfturbine wurde 1884 vom anglo-irischen Ingenieur Herr Charles Parsons erfunden, dessen erstes Modell mit einem Dynamo verbunden wurde, der 7.5 Kilowatt (10 hp) von der Elektrizität erzeugt hat. Die Erfindung der Dampfturbine des Pfarrers hat preiswerte und reichliche Elektrizität möglich gemacht und hat See-Transport- und Marinekrieg revolutioniert. Sein Patent wurde lizenziert und die Turbine hoch geschraubt kurz danach von einem Amerikaner, George Westinghouse. Die Turbine von Parsons hat sich auch erwiesen, leicht zu sein, hoch zu schrauben. Parsons hatte die Befriedigung, seine Erfindung zu sehen, die für alle Hauptweltkraftwerke angenommen ist, und die Größe von Generatoren hatte von seinen ersten zu Einheiten der 50,000-Kilowatt-Kapazität aufgestellten 7.5 Kilowatt zugenommen. Innerhalb der Lebenszeit des Pfarrers wurde die Erzeugen-Kapazität einer Einheit durch ungefähr 10,000mal und die Gesamtproduktion von von seinem Unternehmen gebauten Turbogeneratoren hoch geschraubt C. A. Parsons und Gesellschaft und durch ihre Lizenznehmer, zu Landzwecken allein, waren um dreißig Millionen Pferdestärken zu weit gegangen.

Mehrere andere Schwankungen von Turbinen sind dass Arbeit effektiv mit dem Dampf entwickelt worden. Die Turbine von de Laval (erfunden von Gustaf de Laval) hat den Dampf zur vollen Geschwindigkeit vor dem Laufen davon gegen eine Turbinenklinge beschleunigt. Folglich (Impuls) ist Turbine einfacher, weniger teuer und braucht nicht Druck-Beweis zu sein. Es kann mit jedem Druck des Dampfs funktionieren, aber ist beträchtlich weniger effizient.

Einer der Gründer der modernen Theorie des Dampfs und der Gasturbinen war auch Aurel Stodola, ein slowakischer Physiker und Ingenieur und Professor am schweizerischen Polytechnischen Institut (jetzt ETH) in Zürich. Seine reife Arbeit war Sterben Dampfturbinen und ihre Aussichten als Wärmekraftmaschinen (Englisch Die Dampfturbine und seine Perspektive als eine Hitzeenergiemaschine), der in Berlin 1903 veröffentlicht wurde. 1922, in Berlin, wurde ein anderes wichtiges Buch Gas-Turbinen von Dampf und (englischer Dampf und Gasturbinen) veröffentlicht.

Die Turbine von Brown-Curtis, die ursprünglich entwickelt und von der amerikanischen Gesellschaft International Curtis Marine Turbine Company patentiert worden war, wurde in den 1900er Jahren in Verbindung mit John Brown & Company entwickelt. Es wurde in den Handelsschiffen und Schlachtschiffen von John Brown, einschließlich Überseedampfer und Schlachtschiffe von Royal Navy verwendet.

Typen

Dampfturbinen werden in einer Vielfalt von Größen im Intervall von kleinem gemacht

Grundsatz der Operation und des Designs

Wie man

betrachtet, ist eine ideale Dampfturbine ein isentropischer Prozess oder unveränderlicher Wärmegewicht-Prozess, in dem das Wärmegewicht des Dampfs, der in die Turbine eingeht, dem Wärmegewicht des Dampfs gleich ist, die Turbine verlassend. Keine Dampfturbine ist aufrichtig isentropic jedoch mit der typischen isentropic Wirksamkeit im Intervall von auf der Anwendung der Turbine gestützten 20-90 %. Das Interieur einer Turbine umfasst mehrere Sätze von Klingen oder Eimer, weil auf sie allgemeiner verwiesen wird. Ein Satz von stationären Klingen wird mit der Umkleidung verbunden, und ein Satz von rotierenden Klingen wird mit der Welle verbunden. Die Sätze greifen mit bestimmten minimalen Abfertigungen, mit der Größe und Konfiguration von Sätzen ineinander zwischen, die sich ändern, um die Vergrößerung des Dampfs in jeder Bühne effizient auszunutzen.

Turbinenleistungsfähigkeit

Um Turbinenleistungsfähigkeit zu maximieren, wird der Dampf ausgebreitet, Arbeit in mehreren Stufen tuend. Diese Stufen werden dadurch charakterisiert, wie die Energie aus ihnen herausgezogen wird und entweder als der Impuls oder als die Reaktionsturbinen bekannt ist. Die meisten Dampfturbinen verwenden eine Mischung der Reaktion und Impuls-Designs: Jede Bühne benimmt sich entweder als ein oder als der andere, aber die gesamte Turbine verwendet beide. Gewöhnlich sind höhere Druck-Abteilungen Impuls-Typ, und niedrigere Druck-Stufen sind Reaktionstyp.

Impuls-Turbinen

Eine Impuls-Turbine hat Schnauzen befestigt, die den Dampffluss in hohe Geschwindigkeitsstrahlen orientieren. Diese Strahlen enthalten bedeutende kinetische Energie, die die Rotor-Klingen, die wie Eimer gestaltet sind, in die Welle-Folge als die Dampfstrahländerungsrichtung umwandeln. Ein Druck-Fall kommt über nur die stationären Klingen mit einer Nettozunahme in der Dampfgeschwindigkeit über die Bühne vor.

Da der Dampf durch die Schnauze fließt, fällt sein Druck vom Einlassdruck bis den Ausgangsdruck (atmosphärischer Druck, oder mehr gewöhnlich, das Kondensator-Vakuum). Wegen dieses höheren Verhältnisses der Vergrößerung des Dampfs in der Schnauze verlässt der Dampf die Schnauze mit einer sehr hohen Geschwindigkeit. Der Dampf, die bewegenden Klingen verlassend, hat einen großen Teil der maximalen Geschwindigkeit des Dampfs, wenn er die Schnauze verlässt. Der Verlust der Energie wegen dieser höheren Ausgangsgeschwindigkeit wird das Tragen über die Geschwindigkeit oder Verlassen des Verlustes allgemein genannt.

Klinge-Leistungsfähigkeit:

Das Gesetz des Moments des Schwungs stellt fest, dass die Summe von Momenten von Außenkräften, die einer Flüssigkeit folgen, die das Kontrollvolumen provisorisch besetzt, der Nettozeitrate von efflux des winkeligen Schwungs vom Kontrollvolumen gleich ist.

Wenn die wirbelnde Flüssigkeit ins Kontrollvolumen am Radius r1 mit tangentialem Geschwindigkeitsvw1 eingeht und am Radius r2 mit tangentialem Geschwindigkeitsvw2, abreist

durch dann nach dem Gesetz des Moments des Schwung-Drehmoments auf der Flüssigkeit wird gegeben:

Τ =  (rV-rV)

Für die Impuls-Dampfturbine r = r

Deshalb, Tangentiale Kraft auf den Klingen, F =  (V-V)

Geleistete Arbeit pro Einheitszeit oder Macht developed=TΩ\

Wo Ω die winkelige Geschwindigkeit der Turbine und Klinge-Geschwindigkeit U =Ω*r ist

Geleistete Arbeit / Zeit oder Macht hat sich = U (V) entwickelt

Klinge-Leistungsfähigkeit kann als das Verhältnis der geleisteten Arbeit auf den Klingen zur kinetischen der Flüssigkeit gelieferten Energie definiert werden.

Klinge-Leistungsfähigkeit, (η) wird durch gegeben

η =

Oder, η =

Bühne-Leistungsfähigkeit

Eine Bühne einer Impuls-Turbine besteht aus einem Schnauze-Satz und einem bewegenden Rad. Die Bühne-Leistungsfähigkeit definiert eine Beziehung zwischen Enthalpy-Fall in der Schnauze und geleisteter Arbeit in der Bühne.

η =

=

Wo h=h-h spezifisch, enthalpy Fall des Dampfs in der Schnauze

Nach dem ersten Gesetz der Thermodynamik:

h + = h +

das Annehmen V ist merkbar weniger als V

wir bekommen h 

Weiter, Bühne-Leistungsfähigkeit = (Klinge-Leistungsfähigkeit) * (Schnauze-Leistungsfähigkeit)

η = η*η\

Schnauze-Leistungsfähigkeit wird durch gegeben

η =

wo, h = enthalpy des Dampfs am Eingang der Schnauze, J/Kg und

des

h = enthalpy des Dampfs am Ausgang der Schnauze, J/Kg

V=V-(-v)

V = V + V

V = Vcosβ + Vcosβ\

Oder, = Vcosβ (1 +)

c =

k = = Reibungskoeffizient

η = =2 (cosα-) (1+kc)

ρ = = Klinge-Geschwindigkeitsverhältnis

η ist wenn maximal

=0

oder,

oder, ρ=

deshalb =

Jetzt wählen (ρ) =

(ρ) wählen = (für die einzelne Bühne-Impuls-Turbine)

Deshalb wird der maximale Wert der Bühne-Leistungsfähigkeit durch das Legen des Wertes = im Ausdruck von η\erhalten

Wir, kommen

(η) max = 2 (ρcosα-ρ) (1+kc)

(η) max =cos2α\

Für equiangular Klingen β =β

Deshalb c=1

Das Stellen c=1 kommen wir (η) max=cos2α\

Wenn die Reibung über die Klinge-Oberfläche dann k=1 vernachlässigt wird

Und (η) max=cos2α\

Beschlüsse auf der maximalen Leistungsfähigkeit

(η) max=cos2α\

1. Weil eine gegebene geleistete Dampfgeschwindigkeitsarbeit pro Kg des Dampfs wenn maximal sein würde

cosα = 1 oder α = 0.

2. Als α Zunahmen nimmt die geleistete Arbeit auf den Klingen ab, aber zur gleichen Zeit nimmt die Fläche der Klinge ab, deshalb gibt es weniger Reibungsverluste.

Reaktionsturbinen

In der Reaktionsturbine werden die Rotor-Klingen selbst eingeordnet, um konvergente Schnauzen zu bilden. Dieser Typ der Turbine macht von der erzeugten Reaktionskraft Gebrauch, weil sich der Dampf durch die durch den Rotor gebildeten Schnauzen beschleunigt. Dampf wird auf den Rotor durch die festen Schaufeln des Statoren geleitet. Es verlässt den Statoren als ein Strahl, das den kompletten Kreisumfang des Rotors füllt. Der Dampf ändert dann Richtung und vergrößert seine Geschwindigkeit hinsichtlich der Geschwindigkeit der Klingen. Ein Druck-Fall kommt sowohl über den Statoren als auch über den Rotor mit dem Dampf vor, der sich durch den Statoren beschleunigt und sich durch den Rotor, ohne Nettoänderung in der Dampfgeschwindigkeit über die Bühne, aber mit einer Abnahme sowohl im Druck als auch der Temperatur verlangsamt, die im Fahren des Rotors durchgeführte Arbeit widerspiegelnd.

Klinge-Leistungsfähigkeit:

Energieeingang zur Klinge in einer Bühne

E =  h = Kinetische Energie, die den festen Klingen (F) + Kinetische Energie geliefert ist, die den bewegenden Klingen (M) geliefert ist

Oder E = enthalpy fallen in F + enthalpy Fall in der M

In Bezug auf Geschwindigkeiten wird durch den Enthalpy-Fall in bewegenden Klingen gegeben:

hm = (V2-Vr)/2 (trägt es zur statischen Druck-Änderung bei)

Die Wirkung der Vergrößerung des Dampfs auf der bewegenden Klinge soll die Verhältnisgeschwindigkeit am Ausgang vergrößern. Deshalb ist die Verhältnisgeschwindigkeit am Ausgang V immer größer als die Verhältnisgeschwindigkeit an der kleinen Bucht V.

Durch den Enthalpy-Fall in den festen Klingen, mit der Annahme die Geschwindigkeit des Dampfs, der in die festen Klingen eingeht, ist der Geschwindigkeit des Dampfs gleich, die vorher bewegenden Klingen verlassend, wird gegeben:

h=

V ist sehr klein und kann folglich vernachlässigt werden

Deshalb, h=

E =  h +  h

E = +

Ein sehr weit verwendetes Design hat Hälfte des Grads der Reaktion oder 50-%-Reaktion, und das ist als die Turbine des Pfarrers bekannt. Das besteht aus dem symmetrischen Rotor und den Stator-Klingen.

Für diese Turbine ist das Geschwindigkeitsdreieck ähnlich, und wir haben:

α =β, β =α\

V=V, V=V

Wenn wir

die Turbine des Pfarrers annehmen und alle Ausdrücke erhalten, bekommen wir

E=V-

Vom Einlassgeschwindigkeitsdreieck haben wir, V=V-U-2UVcosα\

E=V - +

E =

Geleistete Arbeit (für die Einheitsmasse fließen pro Sekunde), W=UV=U (2Vcosα-U)

Deshalb wird Klinge-Leistungsfähigkeit durch gegeben

η=

Bedingung der maximalen Klinge-Leistungsfähigkeit:

Gestellter ρ =, dann

η =

für die maximale Leistungsfähigkeit bekommen wir

(ρ + 2 ρcos α) (4cos α-4 ρ)-2ρ (2cos α-ρ) (-2ρ + 2cos α) = 0

und es gibt schließlich ρ =

ρ = cosα\

dort (η) max durch das Legen des Wertes von ρ = weil α1 im Ausdruck der Klinge-Leistungsfähigkeit

(η) max=

(η) Impuls = cos2α\

η ist größere Reaktionsturbine. der Energieeingang pro Bühne ist weniger, also gibt es mehr Zahl von Stufen

Operation und Wartung

Wenn

sie eine Dampfturbine für den Gebrauch aufwärmen, haben die Hauptdampfhalt-Klappen (nach dem Boiler) eine Umleitungslinie, um überhitztem Dampf zu erlauben, die Klappe langsam zu umgehen und fortzufahren, die Linien im System zusammen mit der Dampfturbine anzuheizen. Außerdem ist ein sich drehendes Zahnrad beschäftigt, wenn es keinen Dampf zur Turbine gibt, um die Turbine langsam rotieren zu lassen, um sogar Heizung zu sichern, um unebene Vergrößerung zu verhindern. Nach dem ersten Drehen der Turbine durch das sich drehende Zahnrad, Zeit für den Rotor erlaubend, ein gerades Flugzeug (keine Verbeugung) dann anzunehmen, wird das sich drehende Zahnrad befreit, und Dampf wird auf die Turbine, zuerst auf achtern Klingen dann zu vorn Klingen zugelassen, die langsam die Turbine an 10-15 RPM (0.17-0.25 Hz) rotieren lassen, um die Turbine langsam zu wärmen.

Jede Unausgewogenheit des Rotors kann zu Vibrieren führen, das in äußersten Fällen zu einer Klinge führen kann, die sich vom Rotor an der hohen Geschwindigkeit losreißt und direkt durch die Umkleidung wird vertreibt. Um Gefahr zu minimieren, ist es notwendig, dass die Turbine sehr gut erwogen und wird mit dem trockenen Dampf - d. h. überhitzten Dampf mit einem minimalen flüssigen Wasserinhalt gedreht. Wenn Wasser in den Dampf kommt und auf die Klingen gesprengt wird (Feuchtigkeit tragen vor), schneller Stoß und Erosion der Klingen können vorkommen, zu Unausgewogenheit und katastrophalem Misserfolg führend. Außerdem wird Wasser, das in die Klingen eingeht, auf die Zerstörung des Stoßes hinauslaufen, der für die Turbinenwelle trägt. Um das, zusammen mit Steuerungen und Leitblechen in den Boilern zu verhindern, hohen Qualitätsdampf zu sichern, werden Kondensatabflussrohre in der Dampfrohrleitung installiert, die zur Turbine führt. Moderne Designs werden genug raffiniert, dass Probleme mit Turbinen selten sind und Wartungsvoraussetzungen relativ klein sind.

Geschwindigkeitsregulierung

Die Kontrolle einer Turbine mit einem Gouverneur ist notwendig, weil Turbinen langsam geführt werden müssen, um Schaden zu verhindern, während einige Anwendungen (wie die Generation der Wechselstrom-Elektrizität) genaue Geschwindigkeitskontrolle verlangen. Die nicht kontrollierte Beschleunigung des Turbinenrotors kann zu einer Reise der übernormalen Geschwindigkeit führen, die die Schnauze-Klappen verursacht, die den Fluss des Dampfs zur Turbine kontrollieren, um zu schließen. Wenn das dann scheitert, kann die Turbine fortsetzen sich zu beschleunigen, bis sie häufig eindrucksvoll auseinander bricht. Turbinen sind teuer, um zu machen, Präzisionsfertigung und spezielle Qualitätsmaterialien verlangend.

Während der normalen Operation in der Synchronisation mit dem Elektrizitätsnetz werden Kraftwerke mit einer Fünf-Prozent-Herabhängen-Geschwindigkeitskontrolle geregelt. Das bedeutet, dass die Volllast-Geschwindigkeit 100 % ist und die Geschwindigkeit ohne Lasten 105 % ist. Das ist für die stabile Operation des Netzes erforderlich ohne zu jagen und Schulabbrecher von Kraftwerken. Normalerweise sind die Änderungen in der Geschwindigkeit gering. Anpassungen in der Macht-Produktion werden durch die langsame Aufhebung der Herabhängen-Kurve durch die Erhöhung des Frühlingsdrucks auf einen Schleudergouverneur gemacht. Allgemein ist das eine grundlegende Systemanforderung für alle Kraftwerke, weil die älteren und neueren Werke als Antwort auf die sofortigen Änderungen in der Frequenz ohne je nachdem außerhalb der Kommunikation vereinbar sein müssen.

Thermodynamik von Dampfturbinen

Prozess 1-2: Die Arbeitsflüssigkeit wird von niedrig bis Hochdruck gepumpt.

Prozess 2-3: Die Flüssigkeit des Hochdrucks geht in einen Boiler ein, wo sie am unveränderlichen Druck von einer Außenhitzequelle geheizt wird, um ein trockener durchtränkter Dampf zu werden.

Gehen Sie 3-3 in einer Prozession': Der Dampf wird überhitzt.

Gehen Sie 3-4 und 3 '-4 in einer Prozession': Der trockene durchtränkte Dampf breitet sich durch eine Turbine aus, Macht erzeugend. Das vermindert die Temperatur und den Druck des Dampfs, und etwas Kondensation kann vorkommen.

Prozess 4-1: Der nasse Dampf geht dann in einen Kondensator ein, wo er an einem unveränderlichen Druck kondensiert wird, um eine durchtränkte Flüssigkeit zu werden.

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Die Dampfturbine funktioniert auf Kernprinzipien der Thermodynamik mit dem Teil des Zyklus von Rankine. Überhitzter Dampf (oder trockener durchtränkter Dampf, abhängig von der Anwendung) gehen in die Turbine, danach ein, über den Boiler am hohen Temperatur- und Hochdruck geherrscht. Der hohe Dampf der Hitze/Drucks wird in die kinetische Energie mit einer Schnauze (eine feste Schnauze in einer Impuls-Typ-Turbine oder die festen Klingen in einer Reaktionstyp-Turbine) umgewandelt. Sobald der Dampf über die Schnauze geherrscht hat, die er an der hohen Geschwindigkeit bewegt und an die Klingen der Turbine gesandt wird. Eine Kraft wird auf den Klingen wegen des Drucks des Dampfs auf den Klingen geschaffen, die sie veranlassen sich zu bewegen. Ein Generator oder anderes solches Gerät können auf der Welle gelegt werden, und die Energie, die im Dampf war, kann jetzt versorgt und verwendet werden. Das Benzin herrscht über die Turbine als ein durchtränkter Dampf (oder Mischung des flüssigen Dampfs abhängig von der Anwendung) bei einer niedrigeren Temperatur und Druck, als es damit hereingegangen ist und an den abzukühlenden Kondensator gesandt wird. Wenn wir auf das erste Gesetz schauen, können wir eine Gleichung finden, die die Rate vergleicht, an der Arbeit pro Einheitsmasse entwickelt wird. Das Annehmen dort ist keine Wärmeübertragung zur Umgebungsumgebung, und dass die Änderung in der kinetischen und potenziellen Energie unwesentlich ist, wenn im Vergleich zur Änderung in spezifischem enthalpy wir die folgende Gleichung präsentieren

:

wo

•  ist die Rate, an der Arbeit pro Einheitszeit entwickelt wird
•  ist die Rate des Massenflusses die Turbine

Turbinenleistungsfähigkeit von Isentropic

Um zu messen, wie gut eine Turbine leistet, können wir auf seine isentropic Leistungsfähigkeit schauen. Das vergleicht die wirkliche Leistung der Turbine mit der Leistung, die durch ein Ideal, isentropic, Turbine erreicht würde. Wenn sie diese Leistungsfähigkeit berechnet, wie man annimmt, ist gegen die Umgebungen verlorene Hitze Null. Der Startdruck und die Temperatur sind dasselbe sowohl für das wirkliche als auch für die idealen Turbinen, aber an der Turbine gehen ab der Energieinhalt ('spezifischer enthalpy') für die wirkliche Turbine ist größer als das für die ideale Turbine wegen der Nichtumkehrbarkeit in der wirklichen Turbine. Der spezifische enthalpy wird an demselben Druck für die wirklichen und idealen Turbinen bewertet, um einen guten Vergleich zwischen den zwei zu geben.

Die isentropic Leistungsfähigkeit wird durch das Teilen der wirklichen Arbeit von der idealen Arbeit gefunden.

:wo

• h ist der spezifische enthalpy am Staat ein
• h ist der spezifische enthalpy an staatlichen zwei für die wirkliche Turbine
• h ist der spezifische enthalpy an staatlichen zwei für die isentropic Turbine

Die Direct Drive

Stationen der elektrischen Leistung verwenden große Dampfturbinen, elektrische Generatoren steuernd, meiste (ungefähr 80 %) der Elektrizität in der Welt zu erzeugen. Das Advent von großen Dampfturbinen hat Zentrale-Elektrizitätsgeneration praktisch gemacht, seitdem sich revanchierende Dampfmaschinen der großen Schätzung sehr umfangreich geworden sind, und mit langsamen Geschwindigkeiten funktioniert haben. Am meisten Zentralen sind Kraftwerke des fossilen Brennstoffs und Kernkraftwerke; einige Installationen verwenden geothermischen Dampf, oder verwenden konzentrierte Sonnenmacht (CSP), um den Dampf zu schaffen. Dampfturbinen können auch direkt verwendet werden, um große Schleuderpumpen wie Feedwater-Pumpen an einem Thermalkraftwerk zu steuern.

Die für die elektrische Energieerzeugung verwendeten Turbinen werden meistenteils mit ihren Generatoren direkt verbunden. Da die Generatoren mit unveränderlichen gleichzeitigen Geschwindigkeiten gemäß der Frequenz des elektrischen Macht-Systems rotieren müssen, sind die allgemeinsten Geschwindigkeiten 3,000 RPM für 50-Hz-Systeme und 3,600 RPM für 60-Hz-Systeme. Da Kernreaktoren niedrigere Temperaturgrenzen haben als Fossil-entlassene Werke mit der niedrigeren Dampfqualität, können die Turbinengeneratoranlagen eingeordnet werden, um mit der Hälfte dieser Geschwindigkeiten, aber mit Vier-Pole-Generatoren zu funktionieren, Erosion von Turbinenklingen zu reduzieren.

Seeantrieb

In Schiffen sind zwingende Vorteile von Dampfturbinen über sich revanchierende Motoren kleinere Größe, niedrigere Wartung, leichteres Gewicht und niedrigeres Vibrieren. Eine Dampfturbine ist nur effizient, wenn sie in den Tausenden von RPM funktioniert, während die wirksamsten Propeller-Designs für Geschwindigkeiten weniger als 100 RPM sind; folglich genau (so teuer) sind Untersetzungsgetriebe gewöhnlich erforderlich, obwohl mehrere Schiffe, wie Turbinia, direkten Laufwerk von der Dampfturbine bis die Propeller-Wellen hatten. Eine andere Alternative ist turboelektrischer Laufwerk, wo ein elektrischer durch die Hochleistungsturbine geführter Generator verwendet wird, um einen oder mehr elektrische mit den Propeller-Wellen verbundene Langsam-Gangmotoren zu führen; Präzisionszahnrad-Ausschnitt kann ein Produktionsengpass während der Kriegszeit sein. Die Kauf-Kosten werden durch den viel niedrigeren Brennstoff und die Wartungsvoraussetzungen und die kleine Größe einer Turbine wenn im Vergleich zu einem sich revanchierenden Motor ausgeglichen, der eine gleichwertige Macht hat. Jedoch sind Dieselmotoren zur höheren Wirksamkeit fähig: Antrieb-Dampfturbinenzyklus-Wirksamkeit muss noch 50 % brechen, noch gehen Dieselmotoren alltäglich um 50 % besonders in Seeanwendungen zu weit.

Atomschiffe und Unterseeboote verwenden einen Kernreaktoren, um Dampf zu schaffen. Kernkraft wird häufig gewählt, wo Dieselmacht unpraktisch sein würde (als in Unterseebootanwendungen) oder die Logistik des Auftankens bedeutende Probleme (zum Beispiel, Eisbrecher) aufwerfen. Es ist geschätzt worden, dass der Reaktorbrennstoff für das Vorhut-Klassenunterseeboot der Royal Navy genügend ist, 40 Umschiffungen des Erdballs - potenziell genügend für das komplette Dienstleben des Behälters zu dauern. Kernantrieb ist nur auf ganz wenige kommerzielle Behälter wegen des Aufwandes der Wartung und der auf Kernbrennstoff-Zyklen erforderlichen Durchführungssteuerungen angewandt worden.

Lokomotiven

Ein Dampfturbinenlokomotive-Motor ist eine durch eine Dampfturbine gesteuerte Dampflokomotive.

Die Hauptvorteile einer Dampfturbinenlokomotive sind besseres Rotationsgleichgewicht und reduzierter Hammerschlag auf der Spur. Jedoch ist ein Nachteil weniger flexible Macht-Produktionsmacht, so dass Turbinenlokomotiven am besten für Operationen des langen Ziehens an einer unveränderlichen Produktionsmacht angepasst wurde.

Die erste Dampfturbinenschiene-Lokomotive wurde 1908 für Officine Meccaniche Miani Silvestri Grodona Comi, Mailand, Italien gebaut. 1924 hat Krupp die Dampfturbinenlokomotive T18 001, betrieblich 1929 für Deutsche Reichsbahn gebaut.

Prüfung

Briten, Deutscher, werden andere nationale und internationale Testcodes verwendet, um die Verfahren zu standardisieren, und Definitionen haben gepflegt, Dampfturbinen zu prüfen. Die Auswahl am zu verwendenden Testcode ist eine Abmachung zwischen dem Käufer und dem Hersteller, und hat etwas Bedeutung zum Design der Turbine und vereinigten Systeme. In den Vereinigten Staaten hat ASME mehrere Leistungstestcodes auf Dampfturbinen erzeugt. Diese schließen ASME PTC 6-2004, Dampfturbinen, ASME PTC 6.2-2011, Dampfturbinen in Vereinigten Zyklen, PTC 6S-1988, Verfahren für den Alltäglichen Leistungstest von Dampfturbinen ein.

Siehe auch

• Das Ausgleichen der Maschine
• Quecksilberdampf-Turbine
• Turbine von Tesla

Weiterführende Literatur

Links

• Hubert E. Collins
• Tutorenkurs: "Überhitzter Dampf"
• Fluss-Phänomen in Dampfturbinenplattenstator-Höhlen, die durch Gleichgewicht-Löcher geleitet sind
• Äußerster Dampf - ungewöhnliche Schwankungen auf der Dampflokomotive
• Interaktive Simulation 350MW Dampfturbine mit dem Boiler, der von Der Universität von Queensland, im Brisbane Australien entwickelt ist
• "Superdampf... Eine Erstaunliche Geschichte des Zu-Stande-Bringens" Populäre Mechanik, August 1937