Вы можете отметить интересные вам фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.


ТУРБИНА

Перевод
ТУРБИНА

первичный двигатель с вращательным движением рабочего органа для преобразования кинетической энергии потока жидкого или газообразного рабочего тела в механическую энергию на валу. Турбина состоит из ротора с лопатками (облопаченного рабочего колеса) и корпуса с патрубками. Патрубки подводят и отводят поток рабочего тела. Турбины, в зависимости от используемого рабочего тела, бывают гидравлические, паровые и газовые. В зависимости от среднего направления потока через турбину они делятся на осевые, в которых поток параллелен оси турбины, и радиальные, в которых поток направлен от периферии к центру.
ПАРОВЫЕ ТУРБИНЫ
Основные элементы паровой турбины - корпус, сопла и лопатки ротора. Пар от внешнего источника по трубопроводам подводится к турбине. В соплах потенциальная энергия пара преобразуется в кинетическую энергию струи. Вырывающийся из сопел пар направляется на изогнутые (специально спрофилированные) рабочие лопатки, расположенные по периферии ротор. Под действием струи пара появляется тангенциальная (окружная) сила, приводящая ротор во вращение.
Сопла и лопатки. Пар под давлением поступает к одному или нескольким неподвижным соплам, в которых происходит его расширение и откуда он вытекает с большой скоростью. Из сопел поток выходит под углом к плоскости вращения рабочих лопаток. В некоторых конструкциях сопла образованы рядом неподвижных лопаток (сопловой аппарат). Лопатки рабочего колеса искривлены в направлении потока и расположены радиально. В активной турбине (рис. 1,а) проточный канал рабочего колеса имеет постоянное поперечное сечение, т.е. скорость в относительном движении в рабочем колесе по абсолютной величине не меняется. Давление пара перед рабочим колесом и за ним одинаковое. В реактивной турбине (рис. 1,б) проточные каналы рабочего колеса имеют переменное сечение. Проточные каналы реактивной турбины рассчитаны так, что скорость потока в них увеличивается, а давление соответственно падает.
Рис. 1. РАБОЧИЕ ЛОПАТКИ ТУРБИНЫ. а - активное рабочее колесо, R1 = R2; б - реактивное рабочее колесо, R2 > R1; в - облопачивание рабочего колеса. V1 - скорость пара на выходе из сопла; V2 - скорость пара за рабочим колесом в неподвижной системе координат; U1 - окружная скорость лопатки; R1 - скорость пара на входе в рабочее колесо в относительном движении; R2 - скорость пара на выходе из рабочего колеса в относительном движении. 1 - бандаж; 2 - лопатка; 3 - ротор.
Рис. 1. РАБОЧИЕ ЛОПАТКИ ТУРБИНЫ. а - активное рабочее колесо, R1 = R2; б - реактивное рабочее колесо, R2 > R1; в - облопачивание рабочего колеса. V1 - скорость пара на выходе из сопла; V2 - скорость пара за рабочим колесом в неподвижной системе координат; U1 - окружная скорость лопатки; R1 - скорость пара на входе в рабочее колесо в относительном движении; R2 - скорость пара на выходе из рабочего колеса в относительном движении. 1 - бандаж; 2 - лопатка; 3 - ротор.

Турбины обычно проектируют так, чтобы они находились на одном валу с устройством, потребляющим их энергию. Скорость вращения рабочего колеса ограничивается пределом прочности материалов, из которых изготовлены диск и лопатки. Для наиболее полного и эффективного преобразования энергии пара турбины делают многоступенчатыми.
Тепловые циклы. Цикл Ранкина. В турбину, работающую по циклу Ранкина (рис. 2,а), пар поступает от внешнего источника пара; дополнительного подогрева пара между ступенями турбины нет, есть только естественные потери тепла.
Цикл с промежуточным подогревом. В этом цикле (рис. 2,б) пар после первых ступеней направляется в теплообменник для дополнительного подогрева (перегрева). Затем он снова возвращается в турбину, где в последующих ступенях происходит его окончательное расширение. Повышение температуры рабочего тела позволяет повысить экономичность турбины.
Рис. 2. ТУРБИНЫ С РАЗНЫМИ ТЕПЛОВЫМИ ЦИКЛАМИ. а - простой цикл Ранкина; б - цикл с промежуточным подогревом пара; в - цикл с промежуточным отбором пара и утилизацией тепла.
Рис. 2. ТУРБИНЫ С РАЗНЫМИ ТЕПЛОВЫМИ ЦИКЛАМИ. а - простой цикл Ранкина; б - цикл с промежуточным подогревом пара; в - цикл с промежуточным отбором пара и утилизацией тепла.

Цикл с промежуточным отбором и утилизацией тепла отработанного пара. Пар на выходе из турбины обладает еще значительной тепловой энергией, которая обычно рассеивается в конденсаторе. Часть энергии может быть отобрана при конденсации отработанного пара. Некоторая часть пара может быть отобрана на промежуточных ступенях турбины (рис. 2,в) и использована для предварительного подогрева, например, питательной воды или для каких-либо технологических процессов.
Конструкции турбин. В турбине происходит расширение рабочего тела, поэтому для пропуска возросшего объемного расхода последние ступени (низкого давления) должны иметь больший диаметр. Увеличение диаметра ограничивается допустимыми максимальными напряжениями, обусловленными центробежными нагрузками при повышенной температуре. В турбинах с разветвлением потока (рис. 3) пар проходит через разные турбины или разные ступени турбины.
Рис. 3. ТУРБИНЫ С РАЗВЕТВЛЕНИЕМ ПОТОКА. а - сдвоенная турбина параллельного действия; б - сдвоенная турбина параллельного действия с противоположно направленными потоками; в - турбина с разветвлением потока после нескольких ступеней высокого давления; г - компаунд-турбина.
Рис. 3. ТУРБИНЫ С РАЗВЕТВЛЕНИЕМ ПОТОКА. а - сдвоенная турбина параллельного действия; б - сдвоенная турбина параллельного действия с противоположно направленными потоками; в - турбина с разветвлением потока после нескольких ступеней высокого давления; г - компаунд-турбина.

Применение. Для обеспечения высокого КПД турбина должна вращаться с высокой скоростью, однако число оборотов ограничивается прочностью материалов турбины и оборудованием, которое находится на одном валу с ней. Электрогенераторы на тепловых электростанциях рассчитывают на 1800 или 3600 об/мин и обычно устанавливают на одном валу с турбиной. На одном валу с турбиной могут быть установлены центробежные нагнетатели и насосы, вентиляторы и центрифуги. Низкоскоростное оборудование соединяется с высокоскоростной турбиной через понижающий редуктор, как, например, в судовых двигателях, где гребной винт должен вращаться с частотой от 60 до 400 об/мин.
ДРУГИЕ ТУРБИНЫ
Гидравлические турбины. В современных гидротурбинах рабочее колесо вращается в специальном корпусе с улиткой (радиальная турбина) или имеет на входе направляющий аппарат, обеспечивающий нужное направление потока. На валу гидротурбины обычно устанавливается и соответствующее оборудование (электрогенератор на гидроэлектростанции).
Газовые турбины. В газовой турбине используется энергия газообразных продуктов сгорания из внешнего источника. Газовые турбины по конструкции и принципу работы аналогичны паровым и находят широкое применение в технике.
См. также
АВИАЦИОННАЯ СИЛОВАЯ УСТАНОВКА;
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ;
СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ И ДВИЖИТЕЛИ;
ГИДРОЭНЕРГЕТИКА.
ЛИТЕРАТУРА
Уваров В.В. Газовые турбины и газотурбинные установки. М., 1970 Верете А.Г., Дельвинг А.К. Судовые пароэнергетические установки и газовые турбины. М., 1982 Трубилов М.А. и др. Паровые и газовые турбины. М., 1985 Саранцев К.Б. и др. Атлас турбинных ступеней. Л., 1986 Гостелоу Дж. Аэродинамика решеток турбомашин. М., 1987

Энциклопедия Кольера. — Открытое общество. 2000.

Синонимы:

См. также в других словарях:

  • ТУРБИНА — (фр. turbine). В механике: колесо с вертикальной осью, приводимое в движение течением воды; горизонтальное водяное колесо. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ТУРБИНА водяные двигатели, устраиваемые в… …   Словарь иностранных слов русского языка

  • ТУРБИНА — ТУРБИНА, турбины, жен. (от лат. turbo вертящийся предмет) (тех.). Двигатель с вращательным движением, в котором используется энергия пара, газа или движущейся воды, преобразуемая в механическую работу. Гидравлическая турбина. Паровая турбина.… …   Толковый словарь Ушакова

  • турбина — турбинка, полукаплан Словарь русских синонимов. турбина сущ., кол во синонимов: 12 • газотурбина (1) • …   Словарь синонимов

  • ТУРБИНА — ТУРБИНА, вращающееся устройство, приводимое в движение потоком газа или жидкости. Турбины дают возможность преобразовать энергию ветра, воды, пара и других текучих сред в полезную работу. Простейший пример турбины ВОДЯНОЕ КОЛЕСО. В ранних… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • турбина — ы, ж. turbine f. < лат. turbo кружение, вращение. 1. Лопаточный двигатель, преобразующий энергию воды, пара, газа в механическую энергию. БАС 1. Машина, с лежащим водяным колесом. Даль. Тюрбины. Энц. Дельфина 1860 200. Турбины горизонтальныя… …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • ТУРБИНА — ТУРБИНА, машина, с лежачим водяным колесом. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 …   Толковый словарь Даля

  • ТУРБИНА — (франц. turbine от лат. turbo вихрь, вращение с большой скоростью), первичный двигатель с вращательным движением рабочего органа ротора, преобразующий в механическую работу кинетическую энергию подводимого рабочего тела пара, газа, воды. Струя… …   Большой Энциклопедический словарь

  • ТУРБИНА — ТУРБИНА, ы, жен. Двигатель, в к ром энергия пара, газа или движущейся воды преобразуется в механическую работу. Паровая, газовая, гидравлическая т. | прил. турбинный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

  • Турбина — Turbine первичный двигатель с вращательным движением рабочего органа (ротора с лопатками), преобразующий кинетическую энергию рабочего тела (пара, газа, воды) в механическую работу. Термины атомной энергетики. Концерн Росэнергоатом, 2010 …   Термины атомной энергетики

  • Турбина — – двигатель с вращательным движением рабочего органа (ротора), преобразующий кинетическую энергию и/или внутреннюю энергию в механическую работу при помощи подводимого рабочего тела – пара, газа, воды. Струя рабочего тела воздействует …   Нефтегазовая микроэнциклопедия

  • Турбина — У этого термина существуют и другие значения, см. Турбина (значения). Монтаж паровой турбины, произведённой Siemens, Германия. Турбина ( …   Википедия

Книги

  • Турбина, Любовь Николаевна, Джесси Рассел. High Quality Content by WIKIPEDIA articles!Любо?вь Никола?евна Турбина? (род. 17 июля 1942, Ашхабад, Туркменская ССР, СССР) — русская поэтесса, литературный критик, переводчик,… Подробнее   Купить за 1637 руб
  • Ковшовая турбина, Джесси Рассел. High Quality Content by WIKIPEDIA articles!Ковшо?вая турби?на (струйно-ковшовая турбина) — активная гидравлическая турбина, используемая при очень больших напорах. За рубежом принято название… Подробнее   Купить за 1125 руб
  • Газовая турбина, Джесси Рассел. High Quality Content by WIKIPEDIA articles!Га?зовая турби?на (фр. turbine от лат. turbo вихрь, вращение) — это двигатель непрерывного действия, в лопаточном аппарате которого энергия сжатого… Подробнее   Купить за 950 руб
Другие книги по запросу «ТУРБИНА» >>