Buhar Türbinleri

0
36
buhar türbini
buhar türbini

Buhar Türbini Nedir?

Buhar türbinleri gezegenin her yerinde bulunur ve jeneratörleri döndürmek ve elektrik üretmek veya gemiler, uçaklar, füzeler için tahrik oluşturmak için kullanılır.

Dönen bıçaklara basınç uygulayarak buharlaşmış su şeklindeki ısı enerjisini harekete dönüştürürler. Bu, buharın çok daha hızlı hareket etmesi ve bıçaklar ile cihazın çok farklı olması dışında hidroelektrik türbinlerine benzer. 

Buhar türbinleri birçok enerji kaynağı ile birlikte kullanılmaktadır:

  • Nükleer
  • Kömür
  • Fosil Yakıtları/Doğal Gaz
  • Jeotermal

Mühendisler buhar türbininin her milimetresini geliştirdiler ve tasarlanması ve inşa edilmesi en zor parçalardan biri. Dünyada büyük buhar türbinleri yapan sadece birkaç yer var.

Büyük buhar türbini üreticileri:

  • General Electric. Schenectady, NY
  • Siemens, Almanya
  • Weir Allen Buhar Türbinleri, Brezilya
  • Elliot Group, Sodegaura Japonya, Jeanette PA

Buhardan Nasıl Bu Kadar Enerji Yakalanıyor?

Lise fiziğine geri dönersek, su 100°C’de kaynar. Bu noktada moleküller genişler ve buharlaşmış su buharını elde ederiz. Hızla genişleyen moleküllerde bulunan enerjiyi kullanarak buhar, enerji çıkışı için dikkate değer bir verimlilik sağlar.

Buharın yüksek sıcaklığı ve basıncı göz önüne alındığında, emniyet valflerinin yetersiz kullanımı veya uygulanması nedeniyle kazaların meydana geldiği durumlar olması şaşırtıcı değildir. En dikkate değer olaylardan biri Three Mile Island nükleer santralinde meydana geldi. Tüm olay, buhar jeneratörlerine su besleyen pompalar çalışmayı durdurduğunda, buhardan gelen basınçta bir artışa dönüştü.

buhar türbinleri

Buhar Türbini Nasıl Çalışır?

Basit bir ifadeyle, bir buhar türbini, suyu buhara dönüşene kadar aşırı yüksek sıcaklıklara ısıtmak için bir ısı kaynağı (gaz, kömür, nükleer, güneş) kullanarak çalışır. 
Bu buhar, türbinin dönen kanatlarının yanından akarken, buhar genişler ve soğur. 
Buharın potansiyel enerjisi böylece dönen türbin kanatlarında kinetik enerjiye dönüştürülür. 
Buhar türbinleri dönme hareketi ürettiğinden, özellikle elektrik enerjisi üretimi için elektrik jeneratörlerini çalıştırmak için uygundurlar. 
Türbinler, bir aks ile bir jeneratöre bağlanır ve bu da elektrik akımı üreten bir manyetik alan yoluyla enerji üretir.
Buhar türbinleri, çok kademeli rotorlar aracılığıyla yüksek basınçlı buharı zorlar, bu da birçok kanat takımının basınçtan olası tüm enerjiyi çekmesi anlamına gelir. 
Türbinler aynı güç akışında iki ayrı jenerasyona sahiptir, bu, sıcak buhar akışından maksimum enerjiyi çıkarır. Yaklaşık %40’a sahip tipik buhar türbini tesislerine kıyasla %80’in üzerinde verimliliğe sahip olabilirler.

Buhar Türbini Kanatları Nasıl Çalışır?

Türbin kanatları, türbinden geçerken buharın hızını, yönünü ve basıncını kontrol etmek için tasarlanmıştır. 
Büyük ölçekli türbinler için, rotora tipik olarak farklı setlerde bağlı düzinelerce kanat vardır. 
Her bıçak seti, basıncı optimum seviyelerde tutarken buhardan enerji çıkarmaya yardımcı olur.
Bu çok aşamalı yaklaşım, türbin kanatlarının her aşamada buhar basıncını çok küçük artışlarla azalttığı anlamına gelir. 
Bu da üzerlerindeki kuvvetleri azaltır ve türbinin genel çıktısını önemli ölçüde iyileştirir.

Buhar Türbini Nedir?

Bir buhar türbini , basınçlı buhardan termal enerjiyi çeken ve bunu dönen bir çıkış milinde mekanik iş yapmak için kullanan bir cihazdır. 
Modern buhar türbini 1884’te Charles Parsons tarafından icat edildi. 

Buhar Türbinleri Tarihi

İlk buhar türbini fikri MS 100’den beri var. 19. yüzyılın tipik pistonlu buhar motorundan geliştirilen modern buhar türbinleriGeorge Westinghouse gibi ilk yenilikçiler , pistonlu buhar motorlarının ileri geri hareketinin çok fazla enerji harcadığını ve buharın dar bir alana kanalize edilmesi ve bir şaftı döndürmek için kullanılan basıncın kullanılmasının maksimum enerji verimliliği ile sonuçlanacağını biliyorlardı.

Zaman çizelgesi:

  • 1712 – Thomas Newcomen tarafından geliştirilen pistonlu
    buhar motoru 1781 – James Watt sürekli dönen bir hareket üreten ilk buhar motorunu geliştirir
  • 1831 – DeWitt Clinton, Kuzey Amerika’daki ilk düzenli tren seferi Albany’den Schenectady’ye, NY karşılıklı hareket eden bir buhar motoruyla çalışır. Bundan sonra buhar makinesinin kullanımı artar ve makine mühendisliği alanı resmen başlar.
  • 1884 – Sir Charles Parsons ilk gerçek buhar türbinini yaptı. Bunu inşa etmek için gereken bilgi
    1885‘ten geldi – George Westinghouse buhar türbini patentleri satın aldı ve iyileştirmelere başladı.
  • 1896 – Charles Curtis, mevcut türbinlerin 1/8’i kadar ağırlığa sahip ve aynı güç için 1/10’u büyüklüğünde bir türbin geliştirdi.
  • 1903 – Curtis ve William Le Roy Emmet , General Electric için 5000 kW dikey türbin geliştirdi, bu türbin sadece 25′ yüksekliğindeki kompakt bir alanda muazzam miktarda güç yarattı. ABD’deki her büyük elektrik santrali o zamanlar bunu istiyordu.
  • 1900‘ler – Güç artarken buhar türbinleri küçüldü ve küçüldü. Bazı türbinler 500.000 kW’a kadar güç üretir.

CEVAP VER

Lütfen yorumunuzu giriniz
Lütfen isminizi yazınız