Verschiedene Turbinentypen

Bei der überwiegenden Mehrheit der Energieerzeugung und Fluidlieferung handelt es sich um Turbinen unterschiedlicher Art, die in verschiedenen Anwendungen denselben Zweck erfüllen. Es ist ein Gerät, das die kinetische Energie einer Flüssigkeit wie Wasser, Dampf, Luft oder Verbrennungsgase nutzt. Er setzt sie in die Rotationsbewegung des Gerätes selbst um. Das Gerät ist ferner mit einem Generator verbunden, der elektrische Energie erzeugt, oder es kann für mechanische Arbeiten verwendet werden.

Heute lernen Sie die verschiedenen Turbinentypen, ihre Diagramme und Arbeitsprinzipien kennen.

Turbinentypen

Nachfolgend finden Sie die verschiedenen Turbinentypen

Impuls- und Reaktionsturbine

Impuls- und Reaktionsturbinen sind Turbinen, die in Wasserkraftwerken eingesetzt werden. Sie sind Wasserturbinen, deren Arbeitsmedium Wasser ist. Bei ihrer Arbeit werden Millionen Liter Wasser aus einem Damm gesammelt, die Höhe des Damms bestimmt den Druck, mit dem das Wasser fließt. Das unter hohem Druck stehende Wasser wird durch ein großes Rohr, das als Druckleitung bezeichnet wird, fließen gelassen.

Die Turbine befindet sich am Ende der Druckleitung, wodurch das unter Druck stehende Wasser leicht zugänglich ist, um mit hoher Geschwindigkeit auf die Schaufeln der Turbine zu treffen und diese in Rotation zu versetzen. Strom wird erzeugt, wenn die Turbine weiter mit einem Generator verbunden wird. Einer der grundlegenden Unterschiede zwischen Impuls- und Reaktionsturbine ist die Form der Turbinenschaufeln

Eine Impulsturbine arbeitet grundsätzlich nach dem Prinzip der Newtonschen 2 ⁿ Gesetz. Anstelle von Schaufeln an der Rotornabe sind mehrere der elliptischen halbgroßen Schaufeln angebracht. Wenn also Wasser mit hoher Geschwindigkeit auf die Schaufeln trifft, beginnt sich der Rotor zu drehen, das heißt, die kinetische Energie des Wassers wird in mechanische Rotationsenergie umgewandelt. Daher wird Strom erzeugt, wenn ein Ende der Turbinenwelle mit dem Generator verbunden ist. Beispiele für Impulsturbinen sind Pelton, Turgo und Cross-Flow.

In einer Reaktionsturbine bewirkt die Summe aus potentieller Energie und kinetischer Energie des Wassers aufgrund des Drucks bzw. der Geschwindigkeit, dass sich die Turbinenschaufeln drehen. Der gesamte Körper dieser Turbine ist in Wasser eingetaucht und Änderungen des Wasserdrucks zusammen mit der kinetischen Energie des Wassers bewirken einen Energieaustausch. Anwendungen dieser Turbine sind normalerweise bei niedrigeren Fallhöhen und höheren Durchflussraten als beim Impulstyp.

Dampfturbine

Dampfturbinentypen werden häufig in Kern- und Wärmekraftwerken eingesetzt. Wasser wird erhitzt, um Dampf zu erzeugen, wenn es dann durch eine Turbine fließt, um Strom zu erzeugen. Eine Dampfturbine kann auch in Impuls- und Reaktionstypen eingeteilt werden, insbesondere moderne. Der Unterschied zwischen dieser Turbine besteht darin, dass die Anordnung und das Design unterschiedlich sind.

Dampfturbinen bestehen aus rotierenden Schaufeln, die als Rotoren bezeichnet werden, und aus statischen Schaufeln, die als Statoren bezeichnet werden. Diese beiden Komponenten werden abwechselnd platziert, um die meiste Energie daraus zu ziehen. Dieser Vorgang wird als Compoundierung bezeichnet. In einer Impulsturbine sind ihre beweglichen Schaufeln so konstruiert, dass sie vom Dampf geschoben werden. Während die Rotorblätter in Reaktionsturbinen flügelförmig sind, wodurch sich selbst eine Reaktion erzeugen und auch Dampf seine Geschwindigkeit beibehalten lässt.

In den meisten Dampfturbinen strömt der Dampf zuerst durch eine Hochdruck-(H.P)-Turbine, gefolgt von einer Mitteldruck-(I.P)-Turbine. Nach der Wiedererwärmung des Dampfes strömt er dann durch eine Niederdruckturbine (LP) (riesiger Satz Schaufeln). Der Zweck der Vergrößerung der Schaufeln von der Innenseite zur Außenseite besteht darin, dass sich Dampf ausdehnt und dabei seinen Druck und seine kinetische Energie verliert.

Gasturbine

Gasturbinen werden häufig in Wärmekraftmaschinen eingesetzt, weshalb sie auch Verbrennungsmotoren genannt werden. Sie gehören zu den flexibelsten Turbinentypen und sind daher vielseitig einsetzbar. Es wird in Kraftwerken zur Stromerzeugung und auch zum Antrieb von Flugzeugen und Helikoptern verwendet. Das System hat am Einlass einen Axialkompressor, der aus rotierenden Schaufeln besteht. Diese Schaufeln saugen eine große Menge Luft an und komprimieren sie, um die Temperatur der Luft zu erhöhen. Die Luft wird weiter der Brennkammer zugeführt. Beim Betrieb dieser Turbinentypen wird Brennstoff in die Brennkammer gegeben und ein Zünder zündet den Brennstoff. Daher wird eine große Menge an Abgasen produziert, die durch Turbinen strömen.

Die verschiedenen Arten von Gasturbinen/Strahltriebwerken sind:

1. Turbojet
2. Turbofan
3. Turbojet
4. Turbowelle
5. Ramjet

Windrad

Die Erfindung einer Windkraftanlage hat der Menschheit zugute gekommen, da sie als saubere Methode zur Stromerzeugung bekannt ist. Genau wie andere Arten von Turbinen hat eine Windkraftanlage drei Blätter und ist so konstruiert, dass sie sich drehen, wenn der Wind direkt durch sie hindurchströmt. Windkraftanlagen drehen sich mit sehr niedrigen Drehzahlen, die keinen Strom mit der erforderlichen Frequenz erzeugen können. Aus diesem Grund ist im System ein Getriebe erforderlich, um die Drehzahl der Welle zu erhöhen. Der Ausgang ist das, was mit dem Generator verbunden ist, der Strom erzeugt.

Mit anderen Worten, Windkraftanlagen arbeiten, indem sie die kinetische Energie des Windes in mechanische Energie umwandeln. Diese Energie wird dann verwendet, um Strom zu erzeugen, indem ein Generator gedreht wird. Die Turbine kann sich an Land oder auf See befinden.

Die 3 Haupttypen von Windturbinen sind:

1. Windturbinen mit horizontaler Achse (HAWT)
2. Savonius-Windturbine mit vertikaler Achse (Savonius VAWT)
3. Darrieus Vertikalachsen-Windkraftanlage (Darrieus VAWT)

Schlussfolgerung

Das ist alles für diesen Artikel, verschiedene Arten von Turbinen, darunter Impuls- und Reaktionsturbinen, Dampfturbinen, Gasturbinen und Windturbinen.

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