Турбина что это: ТУРБИНА | это… Что такое ТУРБИНА?

Устройство паровой турбины — Уралэнергомаш

Статьи

Паровая турбина – это тип двигателя, использующего для вращения вала пар или разогретый воздух и который не нуждается во внедрении в конструкцию таких деталей как коленчатый вал, шатун, поршни

С общим устройством выше описанной конструкции многие знакомы еще со школьной скамьи. В научной литературе устройство паровой турбины описывается следующим образом.

Общее строение двигателя

Основная часть двигателя – вал, на который устанавливаются диски и рабочие лопатки, а рядом располагаются такие элементы как трубы-сопла. Последние осуществляют постоянное поступление горячего пара из котла. На момент поступления пара в сопло создается механическое давление на рабочие лопатки, и, следовательно, на всю конструкцию диска. Это давление создает вращающий момент, что заставляет двигаться диски и расположенные на нем лопасти.

Сегодня в паровых турбинах более распространено использование большого количества дисков, нанизываемых на один вращающийся вал. В таком случае работа двигателя осуществляется несколько иначе. Горячий пар, двигающийся через лопатки дисков теряет часть энергии, отдавая ее элементам конструкции. Такое устройство повышает эффективность использования энергии, но и, в свою очередь, требует оборудования котла дополнительного повторного подогрева пара. Наибольшую популярность паровые турбины имеют на тепловых и атомных ЭС, где их работа определяет получение переменного электрического тока. Здесь частота обращения вала может быть близкой 3000 оборотов в минуту. Такое значение позволяет выгодно получать электрическую энергию, вырабатываемую генераторами.

Необходимо отметить, что в настоящий момент паровые турбины также применяются на морсикх и речных судах. Эксплуатация же турбин на летательных аппаратах и в наземном транспорте недоступна из-за высокого потребления воды для нормальной работы генераторов.

Внутреннее и внешнее устройство сопла, его функции

Сопло – одна из наиболее важных частей паровой турбины, именно через него происходит постоянная подача пара.

На момент, когда у конструкторов еще не было достаточно полной информации о процессе расширения пара, сконструировать устройство с высоким коэффициентом полезного действия было невозможно. В первую очередь, это определялось строением сопл, которые на протяжении всей своей длины имели равный диаметр. При этом, проходящий через них пар двигался попадал в область меньшего давления. В таких условиях давление потока закономерно снижалось, преобразуясь в скорость движения. Для нормального насыщения сухого пара, уровень его давления на конце сопла должен быть более 0,58 от его начального уровня. Данное значение получило название критического давления. На его основе вычисляют и максимальную скорость потока, критической скоростью, которое для перегретого пара устанавливается в значении 0. 546 от исходного давления пара.

Но данных условий для рациональной работы двигателя также было недостаточно. Здесь при преодолении трубы сопла пар приходил во вращение из-за расширения потока. Решением данной задачи стало преобразование формы сопла двигателя. Теперь сопло имело более узкий диаметр, который увеличивался при приближении к дискам турбины. Дополнительной особенностью такой формы было то, что на выходе потока удавалось приблизить его давление к значениям давления во внешней среде у конца сопла. Это разрешило проблему вращения пара, что негативно сказывалось на скорости потока, и позволило достичь сверхкритических значений уровня давления.

Строение паровой турбины и принцип действия

Необходимо отметить, что в паровой турбины реализуются два принца действия, определяемых ее конструкцией.

Первый принцип – принцип активных турбин. Подразумеваются те конструкции, где увеличение объема горячего потока происходит в неподвижных труба и до места его перехода на движущийся диск.

Второй принцип – реактивный. К подобным двигателям относят все те, увеличение объема горячего потока в которых осуществляется и до моментов поступлений на вращающийся диск, и в промежуток времени между ними. Также устройства с подобной конструкцией обозначают как работающие на реакции. При условии потери тепла в трубах около половины от всех потерь паровую турбину тоже называют реактивной.

Когда исследуется конструкция двигателя и его основных частей, необходимо отметить и другие процессы. Так поток жидкости, направленной на вращающийся диск, будет производить на него давление. Уровень давления здесь будет находится в прямой зависимости от условий: объема поступающей жидкости, скорость струи при вступлении и выходе к рабочим лопаткам, профилю лопаток и угла падения жидкости на поверхность лопастей. Совершенно не обязательно, чтобы вода била о лопасти, скорее наоборот, такого эффекта чаще избегают и стремятся к плавному касанию струей лопатки.

Функционирование паровой турбины

Что представляет собой конструкция турбины, функционирующей на подобном принципе. Основное внимание привлекает закон, что тело имеет большую кинетическую энергию, если движется с высокой скоростью. Но необходимо понимать – энергия теряется при появлении потерь в скорости. Тогда есть следующие возможные варианты развития событий при соударении горячего потока с лопастью рабочей лопатки, находящейся перпендикулярно его направлению.

Возможен первый вариант: струя сталкивается со статичной поверхностью. Тогда энергия движения частично преобразуется в тепловую, а остаток энергии будет затрачена на движение частиц потока в противоположную от лопасти сторону, назад. Очевидно, что выполненная при этом полезная работа будет минимальна.

Другой вариант: лопасти турбины будут находиться в движении. Тогда определенная часть внутренней энергии затратится на передвижение диска с лопатками, а остаток также исчезнет без совершения какой-либо полезной работы.

В конструкции паровой турбины и процессе ее функционирования – активном –реализуется последний вариант. Конечно, следует учитывать цель – минимизировать нерациональные затраты энергии. Кроме того, необходимо обезопасить лопатки от повреждения при их столкновении с потоком пара. Добиться безопасного протекания процесса можно с помощью установки лопатки с наиболее выгодной для этого формой лопастей.

Посредством проведения обследований и соответствующих вычислений было выявлено, что наиболее приспособленной к столкновению с потоком будет такая форма лопатки, которая сумеет произвести плавный оборот, после чего направление движения струи будет смещено в противоположную сторону. То есть для лопастей следует подобрать форму полукруга. Тогда, при ударе о поверхность лопатки. Пар будет передавать максимум своей внутренней энергии на дис турбины осуществляя таким образом его вращение. Выявляемые в таком случае потери тепла будут приближаться к незначительным.

Принцип работы активной паровой турбины

Строение и общий принцир функционирования двигателя в работе следующий.

Горячий поток с установленными давлением и скоростью направляется в сопло, гда его объем увеличивается до второго значения давления. Соответственно с данным значением увеличивается и скорость движения потока. Приобретая с продвижением по соплу все большую скорость поток достигает рабочих лопаток. Оказывая давление на лопатки, пар осущаествляет дввижение диска и также соединенного с ним вала турбины.

После прохождения через лопатки, поток за счет соударения с препятствиями снижает значени скорости – значительная часть внутренней кинетической энергии преобразуется в мехаическую. Здесь также снижается уровень давления. Однако на входе и выходе с лопаток эти значения пара равны, что обуславливается равными сечениями каналов по всей длине между лопастями рабочих лопаток. Также сохранение исходного состояния пара обуславливается тем, что внутри самих деталей также не происходит дополнительного увеличения исходного объема пара. Для удаления отработанного пара в конструкции турбины существуют специальный патрубок.

Техническое устройство паровой турбины

Конструкция турбины содержит три цилиндра, представляющие собой статоры в неподвижной оболочке, и мощный вращающийся ротор. Несколько разделенных роторов скрепляются муфтами. Цепочка, составленная из роторов цилиндров, генератора электрического тока и возбудителя объединяется в валопровод. Размеры данной структуры конструкции при наибольших размерах ее частей составляет около 80 метров в длину.

При функционировании турбина и ее работа представляют собой следующее. Валопроводом осуществляется вращение в опорных подшибниках скольжения вкладышей. Обороты выполняются на плотном смазочном слое, металлических поверхностей вкладышей в ходе работы вал непосредственно не касается. Сегодня, как правило, роторы устройства устанавливаются на двух опорных подшибниках.

Иногда посреди роторов, относящимися к ЦВД и ЦСД, работает только один опорный подшибник. Поток, увеличивающий свой объем в турбине, принуждает роторы осуществлять вращение. Вырабатываемая роторами энергия соединяется в полумуфте и здесь получает свое наибольшее значение.

Также все элементы испытывают воздействие осевого напряжения. Усилия складываются а их наибольший показатель – осевое напряжение в совокупности – отдается на роторные сегменты.

Техническое строение ротора турбины

Отдельные роторы располагаются в цилиндры. Значения давления в них в современных двигателях нередко доходит до 500 Мпа, поэтому корпуса изготавливаются с двумя стенками, что позволяет снизить различия давления. Также это дает возможность сделать процесс стягивания фланцевых соединений значительно проще и быстрее. С данной мерой предосторожности возможно резкое изменение значения вырабатываемой двигателями мощности.

Необходимым является присутствие горизонтального отверстия, позволяющего осуществить быстрый монтаж деталей внутри корпуса конструкции, а также создает доступ к уже встроенному ротору при выполнении проверки и починки устройства. При монтировании самой турбины все разъемы и отверстия корпуса располагаются соответствующе. В целях упрощения процедуры монтажа паровой турбины согласуется, что все горизонтальные плоскости соединяются в единую.

При дальнейшей установке валоповоротного устройства он располагается в подготовленный горизонтальный разъем, гарантирующий центовку частей. Это требуется в первую очередь для предотвращения возникновения столкновений между статором и ротором в процессе работы двигателя. Данная проблема может создать серьезную аварию паровой турбины. Так как поток пара внутри паровой турбины обладает высокими температурами, а обращение ротора выполняется по смазочному слою, то температура масла не должна превышать 100 ᵒ Цельсия. Такие рамки оптимальны как в соответствии с нормами противопожарной безопасности, так и в целях сохранения смазочных свойств жидкости. В целях достижения данных значений, вкладыши подшибников располагаются вне стенок цилиндра в подготовленных опорах.

Эксплуатация турбин на атомных станциях

Конструкция турбины на атомной электростанции исследуется на примере устройств насыщенного пара, присутствующие только на объектах, эксплуатирующих в качестве источника энергии водяной пар. Первичные показатели конструкций на АЭС обладают невысокими показателями. Поэтому для получения необходимого эффекта через них пропускается большее количество жидкости. В связи с этим повышается влажность, осаждающаяся на элементах конструкций турбин. Решением здесь становятся влагоулавливатели внутри и вне корпусов двигателей.

Повышение уровня влажности также понижает конечный КПД паровой турбины и вызывает появление эрозионного разрушения сопл. Во избежание возможных повреждений детали конструкции хромируются, закаливаются, подвергаются электроискровой обработке. Так в условиях АЗС основной задачей конструкторов является защита конструкций от разрушений высокой влажностью.

Самым рациональным методом удаления лишней жидкости из турбин является метод отбора пара, выполняемый на регенеративные нагреватели. При этом если данные отборы размещаются на турбине поступенчато, тогда они осуществляют полноценное удаление лишней влаги и потребность в установке влагоулавливателей внутри турбин пропадает. Возможные значения влажности напрямую зависят от диаметра лопастей рабочих лопаток и на частоте обращения дисков.

Строение паровых и газовых турбин

Основное преимущество паровой турбины, как и паровых турбин AEG? – отсутствие необходимости соединения с турбинным валом генератора электрического тока. Оно устойчиво к перегрузкам и может управляться с помощью устройства регуляции частоты обращения вала. КПД у них также сравнительно высок, что с принятием во внимание всех других качеств выводит их на первое место по эффективности эксплуатации.

Схожими характеристиками обладают и газовые турбины, который по конструкции почти не отличаются о паровых. Они также являются устройствами лопаточного типа, и движение ротора здесь также осуществляется посредством превращения кинетической энергии потока.

Основное различие – в виде используемого рабочего вещества. Как в паровой таковым является вола, или пар, так в газовой используется газ, выделяемый горючими материалами или представляющий собой состав пара и воздуха. Дополнительной различие в оборудовании, необходимом для выделения данных рабочих веществ. Поэтому в целом конструкции почти одинаковы, но их дополнительное оборудование к ним различно.

Паровая турбина со встроенным конденсатом

Конденсаторы и паровые турбины были исследованы в монографии С.М.Лосева, изданной в 1964 году. Книга вмещала теоретическое описание устройства и функционирования турбин и их конденсаторных установок.

Турбинная установка, расположенная в нагревателе, вмещает несколько сред – водяную, газовую и конденсаторную, которые вместе составляют завершенный цикл. При таком условии в среде в процессе превращений тратится минимальное количество пара и воды. Для их восполнения в установку наливают природную воду, предварительно пропущенную через водоочиститель. Здесь вода выдерживает воздействие химикатов, очищающих ее от лишних примесей.

Принцип действия конденсаторной установки:

• Поток газа, прошедший через лопатки турбины и имеющий сравнительно более низкое давление и количество тепла, выводится в конденсатор.
• При этом на пути прохождении пара расположены трубки, с помощью которых насосами вытягивается остывающая жидкость. Зачастую она используется из природных водоемов.
• При касании холодных стенок трубок пар преобразуется в конденсат, что связано с его более высокой температурой.
• Образовавшийся конденсат собирается в конденсаторную установку, где попадает в трубки насоса и заливается в деаэратор.
• Оттуда жидкость опять передается в нагреватель, преобразуется в газ и запускается в новый цикл.

Помимо этих главных элементов и простого алгоритма функционирования, существует перечень других устройств – турбонаддув и подогреватель.

Паровые турбины | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Паровые турбины / М. Д. Потёмкина, Н. Г. Геворгян, К. Н. Михайлова [и др.]. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 31 (217). — С. 77-80. — URL: https://moluch.ru/archive/217/52238/ (дата обращения: 25.12.2022).



Термин «турбина» происходит от французского слова «turbine», возникшего из латинского «turbo» — вихрь, вращение с большой скоростью. Паровая турбина — это основной силовой технологический узел электрической станции, в котором внутренняя энергия пара преобразуются в механическую энергию вращения ротора. В отличие от паровой машины, совершающей непосредственное преобразование внутренней энергии пара в работу движущегося поршня с использованием сил упругости пара, паровая турбина при помощи сопловых лопаток сначала преобразует потенциальную энергию пара в кинетическую энергию парового потока, а затем уже кинетическая энергия потока рабочего тела превращается в механическую энергию вращающегося ротора.

Подобное двойное преобразование энергии позволяет осуществить в турбине непрерывный рабочий процесс.

Для разработки паровой турбины требовались глубокие знания физических свойств пара. Также необходимо было завершить формулировку законов термодинамики и найти новые инженерные решения для производства работы с использованием тепловых свойств воды и водяного пара. Изготовление турбины стало возможным только при достаточно высоком уровне развития технологий работы с металлами, поскольку необходимая точность получения отдельных частей и прочность элементов должны были быть существенно более высокими, чем в случае паровой машины.

Только в 1883 году шведу Карлу Густаву Патрику де Лавалю удалось преодолеть данные затруднения и создать первую работающую одноступенчатую паровую турбину. За несколько лет до этого Лаваль получил патент на сепаратор (аппарат, производящий разделение продукта на фракции с разными характеристиками) для молока. Однако для того чтобы приводить его в действие, нужен был очень скоростной привод. Ни один из существовавших тогда двигателей не удовлетворял поставленной задаче.

Лаваль убедился, что только паровая турбина может дать ему необходимую скорость вращения. Он стал работать над ее конструкцией и, в конце концов, добился желаемого. Турбина Лаваля представляла собой легкое колесо, на лопатки которого через несколько поставленных под острым углом сопел наводился пар. В 1889 году Лаваль значительно усовершенствовал свое изобретение, дополнив сопла коническими расширителями. Это значительно повысило КПД турбины и превратило ее в универсальный двигатель.

Первую уже многоступенчатую паровую турбину реактивного типа разработал Чарльз Алджернон Парсонс в 1884 г. Она предназначалась вовсе не для привода относительно маломощных сепараторов, а для работы совместно с электрическим генератором. Таким образом, уже с первого шага Парсонс правильно предугадал одну из наиболее перспективных областей применения паровых турбин, и в дальнейшем ему не пришлось разыскивать потребителей для своего изобретения. С целью уравновешивания осевого усилия пар подавался к середине вала турбины, а затем протекал к ее концам. Первая паровая турбина Парсонса имела мощность всего 6 л.с. и была подвергнута разнообразным испытаниям. Основные затруднения представляла разработка рациональной конструкции лопаток и способов их крепления в диске, а также обеспечение уплотнений. Уже в конструкции, датированной 1887 г., Парсонс применил лабиринтные уплотнения, что позволило перейти к турбинам с однонаправленным потоком пара. Такие турбины применялись преимущественно для привода электрических генераторов.

Чарльз Парсон в 1893 году основал компанию морских паровых турбин Marine Steam Turbine Company и предложил Британскому Адмиралтейству построить турбоход. Первый турбоход «Турбиния» длинной 37,8 м, максимальной шириной 3,2 м, водоизмещением 44,5 т, был заложен 2 августа 1894 года.

В 1896 году турбоход был спущен на воду и начались ходовые испытания, после которых потребовалось пересмотреть существующие для пароходов представления о проектировании корпуса и винта.

После перехода на трехвинтовую систему пропульсивного комплекса (гидромеханическая система, включающая корпус судна и установку, в которой энергия рабочего тела преобразуется в упор, сообщающий движение корпусу судна), решения проблем с кавитацией винтов и заменой турбогенератора на три многоступенчатые турбины судно было сдано заказчику, показав на испытаниях максимальную скорость в 34,5 уз (61 км/час) при мощности энергетической установки 2300 л.с. Успех «Турбинии» вдохновил Адмиралтейство на немедленную постройку для флота кораблей, оснащенных турбинами.

Рис. 1. «Турбиния» Чарльза Парсонса — первое в мире судно с паровой турбиной

В середине XX века началась конкурентная борьба между паротурбинными и дизельными силовыми установками за применение их на больших судах для транспортировки объемных грузов, в том числе и танкерах. Первоначально на судах дедвейтом до 40000 тонн преобладали паротурбинные силовые установки, но стремительное развитие двигателей внутреннего сгорания привело к тому, что некоторые корабли и суда водоизмещением более 100000 тонн и в настоящее время оборудуются дизельными силовыми установками.

Паротурбинные установки сохранились даже на крупных боевых кораблях, а также на быстроходных и больших контейнеровозах, когда мощность главного двигателя составляет 40000 л. с. и более.

Литература:

1. А. Н. Дядик, С. Н. Сурин. Энергетика атомных судов.− СПб: Судостроение, 2014.-477с.
2. Энергетика: история, настоящее и будущее. Эволюция паровых турбин и их основные типы. http://energetika.in.ua/ru
3. Энергетическое образование. Паровые турбины. http://www.energyed.ru
4. История изобретений. Паровая турбина. http://istoriz.ru

Основные термины (генерируются автоматически): паровая турбина, турбина, внутренняя энергия пара, корпус судна, паровая машина, рабочее тело, установка.

Способы повышения эффективности энергоустановок на базе ГТД

Для получения пара в паровом котле, работающем на природном газе, к топке отдельно подаются природный газ и воздух.

Работа турбины авиационного ГТД в условиях повышенной температуры воздуха за камерой сгорания и нарушенного охлаждения рабочей лопатки.

Что такое турбина? | Определение из TechTarget

К

• Участник TechTarget

Турбина — это машина, которая преобразует энергию вращения жидкости, подхватываемой роторной системой, в полезную работу или энергию.

Турбины

достигают этого либо за счет механической передачи, либо за счет электромагнитной индукции для производства электроэнергии. Типы турбин включают паровые турбины, ветряные турбины, газовые турбины или водяные турбины. Механическое использование энергии турбины восходит к Древней Греции. Первые ветряные колеса полагались на зубчатую передачу и валы для привода машин. Ветряные мельницы и водяные колеса также являются формами турбин и могут, помимо прочего, вращать жернова для измельчения зерна.

Тепловые паровые турбины, приводимые в действие сжиганием нефти или угля или использованием ядерной энергии, по-прежнему являются одними из наиболее распространенных методов производства электроэнергии. Применения зеленого электричества включают ветряные турбины и гидротурбины, используемые в приложениях для энергии ветра и приливов.

В связи с многочисленными применениями турбины в самых разных технологиях, все еще продолжаются исследования по совершенствованию эффективности турбины и ротора.

Посмотреть демонстрацию работы ветряной турбины:

Последнее обновление: январь 2014 г.

враждебный ML

Состязательное машинное обучение — это метод, используемый в машинном обучении для обмана или введения в заблуждение модели с помощью злонамеренных входных данных.

Сеть

• межсоединение центра обработки данных (DCI)

  Технология соединения центров обработки данных (DCI) объединяет два или более центров обработки данных для совместного использования ресурсов.

• Протокол маршрутной информации (RIP)

  Протокол маршрутной информации (RIP) — это дистанционно-векторный протокол, в котором в качестве основной метрики используется количество переходов.

• доступность сети

  Доступность сети — это время безотказной работы сетевой системы в течение определенного интервала времени.

Безопасность

• GPS-глушение

  Подавление сигналов GPS — это использование устройства, передающего частоту, для блокирования или создания помех радиосвязи.

• контрольная сумма

  Контрольная сумма — это значение, представляющее количество битов в передаваемом сообщении, которое используется ИТ-специалистами для обнаружения …

• информация о безопасности и управление событиями (SIEM)

  Управление информацией о безопасности и событиями (SIEM) — это подход к управлению безопасностью, объединяющий информацию о безопасности . ..

ИТ-директор

• FMEA (анализ видов и последствий отказов)

  FMEA (анализ видов и последствий отказов) представляет собой пошаговый подход к сбору сведений о возможных точках отказа в …

• доказательство концепции (POC)

  Доказательство концепции (POC) — это упражнение, в котором работа сосредоточена на определении того, можно ли превратить идею в реальность.

• зеленые ИТ (зеленые информационные технологии)

  Green IT (зеленые информационные технологии) — это практика создания и использования экологически безопасных вычислений.

HRSoftware

• самообслуживание сотрудников (ESS)

  Самообслуживание сотрудников (ESS) — это широко используемая технология управления персоналом, которая позволяет сотрудникам выполнять множество связанных с работой . ..

• платформа обучения (LXP)

  Платформа обучения (LXP) — это управляемая искусственным интеллектом платформа взаимного обучения, предоставляемая с использованием программного обеспечения как услуги (…

• Поиск талантов

  Привлечение талантов — это стратегический процесс, который работодатели используют для анализа своих долгосрочных потребностей в талантах в контексте бизнеса …

Служба поддержки клиентов

• закон убывающей отдачи

  Закон убывающей отдачи — это экономический принцип, утверждающий, что по мере увеличения капиталовложений в определенную область норма …

• привлечения клиентов

  Взаимодействие с клиентами — это средство, с помощью которого компания устанавливает отношения со своей клиентской базой для повышения лояльности к бренду и …

• прямой электронный маркетинг

  Прямой маркетинг по электронной почте — это формат кампаний по электронной почте, в котором отдельные рекламные объявления рассылаются целевому списку . ..

Что такое турбина? – Turbines Info

Давайте отправимся в путешествие к сердцу энергии – турбине!

Оксфордский словарь описывает турбину как «машину для непрерывного производства энергии, в которой колесо или ротор, обычно оснащенный лопастями, приводится во вращение под действием быстро движущегося потока воды, пара, газа, воздуха или другая жидкость».

Другими словами, турбина — это вращающееся устройство, использующее кинетическую энергию движущихся жидкостей — воды, пара, дымового газа или воздуха — для толкания ряда лопастей, установленных на валу ротора. Сила движущейся жидкости вращает лопасти. Механическая (кинетическая) энергия, которая используется в этом процессе, может быть преобразована в электрическую энергию в сочетании с генератором.

Какие бывают турбины?

4 типа турбин :

1) Водяная турбина

Водяная турбина — это вращающаяся машина, которая преобразует кинетическую энергию и потенциальную энергию воды в механическую работу.

Реакционная турбина

• Турбина VLH
• Турбина Фрэнсиса
• Турбина Каплана
• Турбина Тайсона
• Турбина Дериаза
• Цилиндрическая турбина Горлова

Impulse Turbine

• Pelton wheel
• Turgo turbine
• Cross-flow turbine(also known as the Bánki-Michell turbine, or Ossberger turbine)
• Jonval turbine
• Reverse overshot water-wheel
• Screw turbine
• Турбина Барха

2) Паровая турбина

Паровая турбина — это устройство, извлекающее тепловую энергию из пара под давлением и использующее ее для выполнения механической работы на вращающемся выходном валу.

1. По принципу работы паровые турбины в основном делятся на две категории:

• Импульсные турбины
• Реакционные паровые турбины

2. В зависимости от направления потока пара их можно разделить на две категории:

• Паровая турбина с осевым потоком
• Паровая турбина с радиальным потоком

3. В зависимости от условий выхлопа пара подразделяется на две категории: 9
4. В зависимости от давления пара его можно разделить на следующие категории: Паровая турбина среднего или противодавления
5. Турбина низкого давления
5. По количеству ступеней ее можно разделить на следующие категории
• Одноступенчатая паровая турбина
• Многоступенчатая паровая турбина
6. По расположению лопаток и колес можно разделить на следующие категории:
• Паровая турбина с компаундированием давления — Реакционная комбинированная паровая турбина
• Паровая турбина с комбинированием давления и скорости

3) Газовая турбина

A  газовая турбина , также называемая турбиной внутреннего сгорания , представляет собой двигатель внутреннего сгорания непрерывного действия.

• Столетные двигатели
• Турбопровоповые двигатели
• Аэродеривативная газомерная турбина
• Газовые турбины.
• Масштаб реактивных двигателей
• Микротурбины

4) Ветряные турбины

Ветряная турбина — это устройство, которое преобразует кинетическую энергию ветра в электрическую энергию.

• Horizontal Axis Wind Turbine:

1. Upwind turbine
2. Downwind turbine

• Vertical Axis Wind Turbine:

1. Savonius Turbine
2. Darrieus Turbine
3. Giromill Turbine
4. Циклотурбина
Насколько высока и велика ветряная турбина?

Высота ветряной турбины может варьироваться от 2 метров для бытового использования (в качестве портативных зарядных устройств) до 250 метров (для коммерческого производства электроэнергии)! Ветряная турбина обычно высокая и большая, потому что скорость ветра обычно увеличивается с высотой и на открытых площадках (в открытом море, на вершинах холмов) без ветровых барьеров в виде деревьев или зданий. Давайте взглянем на их размер:

Средняя высота современного наземного судна составляет 280 футов или 80 метров

Средняя высота современной морской ветряной турбины составляет 314 футов или 88 метров.

Промышленные ветряные турбины намного больше, чем наши типичные наземные ветряные турбины. Средняя высота современной промышленной ветряной турбины составляет 328 футов или 100 метров.

• Ниже приведены некоторые огромные исключения:
• Max Bögl Wind AG: Высота ветряной турбины составляет 40,75 метра2. Это самая высокая наземная ветряная турбина из когда-либо построенных, и эта ветряная турбина установила мировой рекорд!
• Vestas 236-15MW: Диаметр ротора составляет 774 фута (236 метров), и это самая большая морская ветряная турбина.
• GE’s Haliade мощностью 14 МВт — X: Диаметр ротора составляет 722 фута (220 метров), а высота — 813,6 футов (248 метров). Это самая мощная ветряная турбина в мире
• Siemens Gamesa 14- 222 D: Это ветряная турбина мощностью 14 МВт с диаметром ротора 728,3 фута (222 метра) и вторая по величине оффшорная турбина. ветряк в мире.
Сколько стоит ветряк?

Стоимость ветряка прямо пропорциональна его размеру, т.е. с увеличением размера ветряка стоимость увеличивается. Стоимость ветряной турбины зависит от размера, модели, производителя, местоположения проекта, дизайна, сетки, типа фундамента, затрат на кабели, страховки, юридических услуг, арендной платы за землю и платы за консультации, чтобы назвать несколько аспектов.

Какое техническое обслуживание требуется ветровой турбине?
• Обычно профилактическое обслуживание ветряной турбины проводится два раза в год, т.е. каждые 6 месяцев. Для старых турбин (более 10 лет) это делается через каждые 3 – 4 месяца.
• Техническое обслуживание включает проверку всей системы, замену жидкости и смазки, а также обслуживание механических частей.
• В случае неисправности в работе может потребоваться замена детали.
Каковы затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание (ЭиТО) ветряной турбины?
• Обслуживание ветряной турбины после установки является постоянным расходом.
• Затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание состоят из следующего:
1. Страхование
2. Аренда земли
3. Обслуживание, ремонт и запасные части
4. Административные задачи
5. Электроэнергия (требуется электричество для работы) Прочие расходы

   5

   • Затраты на ЭиТО составляют 1-2 цента за произведенный киловатт-час
   • Как правило, эксплуатация и техническое обслуживание коммерческой ветровой турбины среднего размера стоит от 42 000 до 48 000 долларов США в год. Но это число постепенно снижается с развитием технологий ветряных турбин.
   Эффективны ли ветряные турбины?
   • Министерство энергетики США (DOE) установило, что – «Энергия ветра будет по-прежнему оставаться одной из самых дешевых доступных технологий производства электроэнергии, при этом долгосрочная цена на ветровую электроэнергию доступна через соглашение о покупке электроэнергии. приходить около вдвое меньше ожидаемых затрат на эксплуатацию электростанции, работающей на природном газе».
   • После установки ветряной турбины она может работать самостоятельно при соответствующем обслуживании .
   • Ветряная турбина не требует топлива (конечно, только свободный ветер!). У них низкие эксплуатационные расходы. Коммунальным компаниям остается только покупать, устанавливать и обслуживать ветряные турбины.
   • Первоначальные инвестиции в ветряные турбины сравнительно велики, но средняя ветряная турбина способна окупить свои расходы в течение года после установки !
   • Государственные субсидии и стимулы для строительства ветряных турбин играют важную роль в снижении затрат на ветряные турбины
   • После первоначального периода окупаемости они могут принести огромную прибыль своему владельцу.

   Являются ли ветряные турбины эффективными и долговечными?

   • Качественный современный ветряной двигатель эффективно работает до 25 лет при надлежащем обслуживании.
   • Ветродвигатель может функционировать при скорости ветра 10-12 узлов; не всегда должен быть сильный ветер, достаточно легкого ветерка, чтобы он вращал лопасти.
   • На ведущем веб-сайте, посвященном ветровой энергетике, указано: –

   «Ветряная турбина обычно имеет КПД 30-45%, а в периоды пикового ветра КПД возрастает до 50%. Если это кажется вам низким, помните, что если бы турбины были на 100% эффективнее, ветер полностью прекратился бы после прохождения через турбину».

   • Можно сделать вывод, что ветряные турбины являются самым дешевым, эффективным и долговечным возобновляемым источником энергии, доступным нам.
   Экологичны ли ветряные турбины?

    

   • Энергия ветра неисчерпаема. Это сокращает использование ископаемого топлива, которое выделяет парниковые газы, вызывающие глобальное потепление.
   • Ветряные турбины сокращают выбросы CO ₂ и способствуют уменьшению загрязнения воздуха.
   • Ветряные турбины имеют очень низкий углеродный след: всего от 7 до 25 граммов CO ₂ на киловатт-час электроэнергии по сравнению с природным газом, который составляет 450 граммов на кВт-ч и целых 1000 граммов на кВт-ч для угля!
   • Ветряные турбины — самый экологически чистый неисчерпаемый источник энергии, доступный человеку.
   Вызывают ли ветряные турбины рак?

      «Ветряные турбины не вызывают рак!»

   «Американскому онкологическому обществу не известно о каких-либо достоверных доказательствах связи шума от ветряных мельниц с раком» — Нью-Йорк Таймс, 3 апреля 2019 г. :

   Шум ветряных турбин не вызывает рак. В научной литературе нет ни малейшего доказательства того, что шум от ветряных турбин связан с раком. И хотя шум ветряных турбин был предметом других споров о здоровье, даже в этом случае исследование является наиболее обнадеживающим. Данные о его влиянии на сон и настроение противоречивы: одни исследования обнаруживают влияние, другие — нет. Но недавние исследования не обнаружили никаких доказательств того, что шум ветряных турбин влияет на риск сердечных приступов или инсульта, врожденных дефектов, высокого кровяного давления или диабета. Единственный достоверный вывод: некоторых людей раздражает жить рядом с ветряной электростанцией. Но, конечно же, многие ветряные электростанции сейчас строятся очень далеко от мест проживания людей, например, в океане или в малонаселенных районах страны.

   С другой стороны, косвенные данные свидетельствуют о том, что ветряные электростанции могут  снизить  национальное бремя рака, особенно рака легких, если они заменят электростанции, работающие на угле. Загрязнение воздуха мелкими твердыми частицами, которые извергают угольные заводы, связано с более высоким риском ранней смерти от рака легких и сердечно-сосудистых заболеваний. Однако использование угля в качестве источника электроэнергии сокращается, в то время как ветровая энергия быстро расширяется. Это может привести к тому, что в ближайшие годы гораздо большему количеству людей станет легче дышать, а раку легких станет меньше.

   Сколько ветряных турбин в США?

   Рис. 1: Мощность от генерируемой ветром ежегодно генерирующая мощность с 2000 года (ГВЧ)

   Рис. 2: Установленная энергия. 2021 г. База данных ветряных турбин США (USWTDB) содержит более 67 000 турбин. Все эти турбины были построены с 1980 года примерно в 1500 ветроэнергетических проектах, охватывающих как минимум 44 штата (плюс Пуэрто-Рико и Гуам).

   • По состоянию на январь 2021 года общая установленная паспортная мощность ветровой энергии в США составляла 122 478 мегаватт (МВт)
   • С января по декабрь 2020 года 337,5 тераватт-часов было выработано за счет энергии ветра или 8,42% всей выработанной электроэнергии.