Tua bin hơi nước là gì? Ứng dụng của tuabin hơi nước là gì?

Tua bin hơi nước là gì?

Tua bin hơi nước là một thiết bị biến đổi nhiệt năng thành cơ năng. Khi tuabin tạo ra vòng quay, nó phù hợp hơn cho hoạt động của máy phát điện. Bản thân cái tên đã gợi ý rằng thiết bị này được dẫn động bằng hơi nước và hơi nước luân chuyển qua các cánh tuabin, sau đó hơi nước nguội đi rồi nở ra, do đó việc cung cấp hơi nước gần như liên tục để tạo ra năng lượng.

Bởi vì các cánh quạt biến năng lượng hơi nước thành chuyển động. Bằng cách này, tua bin hơi nước được vận hành để cung cấp điện. Các thiết bị này sử dụng áp suất hơi tăng cường để quay máy phát điện ở tốc độ cực cao. Và tốc độ quay của chúng tốt hơn nhiều so với tua-bin nước và tua-bin gió.

Ví dụ: Tua bin hơi thông thường có tốc độ quay 1800-3600 vòng/phút, vòng quay gần gấp 200 lần so với tua bin gió.

Tua bin hơi nước tiếng Anh là gì

Trong tiếng Anh, tua bin hơi nước được dịch là Steam Turbine. Các bạn có thể dùng từ này để tìm kiếm các tài liệu về máy tua bin hơi nước nhé!

Tham khảo: Nhà phân phối dầu Tuabin lớn nhất Miền Nam

• Tìm hiểu nguyên lí làm viêc của Tuabin để tạo ra điện từ gió

Cấu tạo tua bin hơi nước

Hơi nước chảy qua van hút gió, tác động lên cánh quạt làm cho cánh quạt quay. Để dễ lắp đặt và bảo dưỡng, thiết bị này có cấu trúc thẳng đứng hai trụ có bản lề chân không. Tua bin hơi bao gồm các bộ phận sau:

• Bộ ống nạp: Cụm ống nạp bao gồm đường ống, van nạp, mối hàn nối, côn, cút, v.v. Đây là phần đầu tiên của tuabin. Van đầu vào sẽ ngắt dòng chảy khi tuabin gặp sự cố khẩn cấp hoặc ngừng hoạt động đại tu. Đường ống nạp có một bộ phận được hàn, có khả năng chịu áp suất và hiệu suất thủy lực thuận lợi.
• Bộ phận chính: Cánh dẫn hướng, bằng thép không gỉ, là một cấu trúc có hai giá đỡ. Mũ đội đầu và vòng đai, lưng có hộp thép. Bộ phân phối có cấu trúc lá trượt đơn giản, để tạo điều kiện lắp đặt và sửa đổi. Giữa thanh chắn dòng và thanh chắn dòng tự động có chốt trượt bảo vệ.
• Phần quay: Rôto được lắp đặt trên phần kéo dài của trục và rôto thuôn. Vỏ rôto được làm bằng thép không gỉ, có đặc tính chống xâm thực và chống mài mòn tốt.
• Bộ ống hút: Bộ ống hút bao gồm một thiết bị hút khí, khuỷu tay và hình nón. Thiết bị nạp khí được lắp đặt giữa vòng dưới và khuỷu tay. Để giảm rung động thủy lực và ảnh hưởng đến khí xâm thực, cần có thiết bị nạp khí và bổ sung khí tự nhiên ngoài phạm vi định mức của thiết bị.

 Tham khảo: Tuabin là gì? Phân biệt tuabin gió, nước và điện gió

Nguyên lý hoạt động của tuabin hơi

• Nguyên lý hoạt động của thiết bị này dựa trên sự chuyển động của hơi nước. Áp suất hơi thoát ra từ vòi đập vào các cánh quay gắn trên trục. Do tốc độ hơi nước tăng lên tạo áp lực mạnh lên các cánh quạt của thiết bị, các cánh quạt chuyển động gây nên sự quay của trục rôto. Nói chung, tuabin hơi cô lập năng lượng từ trục quay và sau đó chuyển đổi nó thành động năng.
• Sự biến đổi thành động năng tác động cơ học lên cánh quạt và cánh quạt được nối với máy phát điện tuabin hơi. Do kết cấu của thiết bị rất hợp lý nên ít tạo ra tiếng ồn nhất so với các loại thiết bị quay khác.
• Trong hầu hết các tuabin, tốc độ cánh quay đều tuyến tính với tốc độ hơi nước chảy qua. Khi hơi được gia tăng thì lực tác động cánh quay tăng, do đó vận tốc quay cũng tăng theo.

Ví dụ, tuabin chính được sử dụng trong các nhà máy hạt nhân có tốc độ giãn nở hơi nước là gần 6 MPa đến 0,0008 MPa có tốc độ ở 3000 vòng quay trên tần số 50 Hz và 1800 vòng quay ở tần số 60 Hz. Vì vậy, nhiều nhà máy hạt nhân hoạt động như một máy phát điện tuabin một trục có một tuabin đa tầng và ba tuabin LP song song, một bộ kích cùng với máy phát chính.

Tham khảo: Tìm hiểu nguyên lí làm viêc của Tuabin để tạo ra điện từ gió

Các loại tuabin hơi nước

Tuỳ thuộc vào tính chất của quá trình nhiệt, chúng ta có thể phân biệt các loại tua bin hơi nước như sau:

• Theo tầng số công tác

- Tuabin nhiều tầng (Multistage turbines): Có nhiều tầng công tác (xung lực hay phản lực) nối tiếp nhau. Loại này có công suất lớn.

- Tuabin một tầng (Single- stage turbines): Có công suất nhỏ .Thường dùng cho các loại máy như: máy nén ly tâm, bơm, quạt…

• Theo hướng chuyển động của dòng hơi

- Tuabin hướng kính (Radial turbines): Đặc điểm của loại này là dòng có hướng vuông góc với trục, có thể là ly tâm hay hướng tâm.

- Tuabin dọc trục (Axial turbines): Đặc điểm của loại này là dòng hơi di chuyển gần như song song với trục.

• Theo nguyên lý tác dụng của dòng hơi

- Tuabin phản lực (Reaction turbines): Đặc điểm của loại này là sự giãn nở của hơi nước xảy ra trong rãnh cánh tĩnh và rãnh cánh động với mức gần như nhau.

- Tuabin xung lực (Impulse turbines): Hơi nước chỉ giãn nở để tăng tốc trong ống phun hay trong rãnh cánh tĩnh, nhiệt năng của hơi chuyển thành động năng của dòng, trong dãy cánh tĩnh chỉ xảy ra sự biến đổi động năng thành cơ năng. Ngày nay người ta chế tạo tầng xung lực có độ phản lực nhất định để tăng hiệu suất của nó.

• Theo đặc điểm của quá trình nhiệt

- Tuabin đối áp: Trong loại tua bin này hơi giãn nở tới dưới áp suất khí quyển, còn nhiệt của nước làm mát bình ngưng thì được dùng cho các nhu cầu sinh hoạt, cho ngành nông nghiệp,… Trong loại tuabin này, áp suất hơi sau tầng cuối cũng thường lớn hơn áp suất khí quyển.

- Tuabin ngưng hơi: Dùng để kéo máy phát điện và sản xuất điện năng. Hiệu suất nhiệt tương đối thấp.

- Tuabin ngưng hơi có cửa trích điều chỉnh trung gian: Trong tuabin này hơi trích từ tầng trung gian được dẫn về hộp tiêu thụ nhiệt, lượng hơi còn lại tiếp tục làm việc trong các tầng khác và đi vào bình ngưng. Áp suất hơi trích được tự động duy trì ở mức không đổi.

- Tuabin ngưng hơi có trích hơi điều chỉnh: Loại tuabin này ngoài việc trích hơi gia nhiệt hồi nhiệt (không điều chỉnh) còn bố trí một hoặc hai cửa trích hơi có điều chỉnh áp suất theo nhu cầu để dùng cho mục đích công nghệ và sưởi ấm. Tuabin hơi có trích hơi điều chỉnh rất phù hợp với việc phối hợp sản suất điện năng và nhiệt năng.

- Tuabin có cửa trích hơi điều chỉnh và đối áp: Để phục vụ các hộ tiêu thụ nhiệt có nhu cầu với áp suất khác nhau, có thể dùng tuabin có cửa trích hơi điều chỉnh và đối áp, trong đó một phần hơi với áp suất không đổi được trích từ tầng trung gian. Phần hơi còn lại, sau khi đi qua các tầng tiếp theo sẽ dẫn về hộ tiêu thụ nhiệt với áp suất thấp hơn.

Tham khảo: Bảng giá dầu Tuabin của các hãng mới nhất năm 2023

Hiệu suất thực tế của tua bin hơi nước phụ thuộc gì

Hiệu suất nhiệt thực tế của tuabin hơi nước thay đổi theo kích thước tuabin, điều kiện tải, tổn thất khe hở và tổn thất ma sát.

Chúng đạt giá trị lên tới khoảng 50% trong tuabin 1.200 MW (1.600.000 hp); những cái nhỏ hơn có hiệu suất thấp hơn. Để tối đa hóa hiệu suất tuabin, hơi nước được mở rộng, thực hiện công việc, trong một số giai đoạn. Các giai đoạn này được đặc trưng bởi cách năng lượng được chiết xuất từ ​​chúng và được gọi là tua-bin xung hoặc phản ứng. Hầu hết các tuabin hơi sử dụng hỗn hợp các thiết kế phản ứng và xung lực. Mỗi giai đoạn hoạt động riêng lẻ, nhưng tổng thể tuabin sử dụng cả hai. Thông thường, phần áp suất thấp hơn là loại phản ứng và giai đoạn áp suất cao hơn là loại xung.

Ưu nhược điểm của tua bin hơi nước

Việc biết được ưu nhược điểm của thiết bị giúp chúng ta tính toán được loại thiết bị phù hợp cho nhu cầu sử dụng. Với tua bin hơi nước cũng vậy. Chúng ta cùng tìm hiểu ưu nhược điểm của thiết bị này nhé!

* Ưu điểm của tuabin hơi nước

Tua bin hơi nước với lịch sử lâu đời, có những ưu điểm như:

• Việc bố trí tua bin hơi cần rất ít không gian
• Hoạt động hợp lý và hệ thống đáng tin cậy
• Yêu cầu ít chi phí hoạt động
• Nâng cao hiệu quả trong đường dẫn hơi, tận dụng triệt để hơi sinh ra

* Nhược điểm của tuabin hơi nước

Bên cạnh đó, tua bin hơi nước cũng tồn tại một số nhược điểm như:

• Vì vận tốc tăng, sẽ có tổn thất ma sát tăng cường
• Khó tối ưu giữa tỉ lệ cánh quay với tố độ hơi nước
• Nước lỏng vào cánh quạt có thể làm hỏng các bộ phận bên trong tua bin

Các ứng dụng của tua bin hơi nước

Tua bin hơi nước là một phần của các ngành công nghiệp khác nhau. Từ quy mô trung bình đến lớn, và bao gồm hàng chục ứng dụng khác nhau.

• Nhà máy xử lý chất thải: Tua bin hơi giúp tạo ra năng lượng cần thiết để khai thác năng lượng từ chất thải.
• Ứng dụng trong công nghiệp hóa chất: Cung cấp nhiệt và điện để thúc đẩy các quá trình khác nhau trong các ngành công nghiệp hóa chất và dược phẩm, tua bin hơi nước được tích hợp trong quá trình sản xuất điện.
  
• Trong nhà máy đường: Tua bin hơi nước được sử dụng để sản xuất năng lượng carbon dioxide xanh từ bã mía.
  
• Trong dầu khí: Được sử dụng làm máy bơm hoặc máy nén, tua bin hơi nước hỗ trợ hàng chục hoạt động trong ngành dầu khí.
• Nhà máy điện chu trình hỗn hợp: Tua bin hơi nước cho phép các nhà máy điện tạo ra năng lượng điện. Bằng cách sử dụng tuabin khí và sử dụng khí và nhiệt được tạo ra trong quá trình để tạo ra hơi nước, từ đó tạo ra năng lượng bổ sung. Các nhà máy điện chu trình hỗn hợp được hỗ trợ bởi các tuabin hơi nước có khả năng tạo ra, hoặc đạt được hiệu suất phát điện vượt ra ngoài mốc 50% và được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp lớn.

Tham khảo: DẦU TUABIN LÀ GÌ? CÁC LOẠI DẦU TUABIN TỐT NHẤT

DẦU TUABIN LÀ GÌ? CHỨC NĂNG DẦU TUABIN

Hotline: 

0977543294 

0878246555

Email: moboitronhq@gmail.com