【Technischer Austausch zu Anlagentechnik】Anlagentechnik【Jede Woche eine Frage】20190919

Dampf dehnt sich im Düsenkopf aus, der Druck sinkt von p0 auf p1, die Strömungsgeschwindigkeit steigt von c0 auf c1, wodurch die Wärmeenergie des Dampfs in kinetische Energie umgewandelt wird. Wenn Dampf in den Bereich der beweglichen Blätter gelangt, ändert sich seine Fließrichtung. Dadurch entsteht eine Druckkraft, die das Laufrad zum Drehen bringt und so die kinetische Energie des Dampfs in mechanische Energie des Rotors umwandelt. Die Geschwindigkeit des Dampfs, der die Laufradreihen verlässt, sinkt auf c2. Da sich der Dampf im Antriebsrad nicht ausdehnt, ist der Druck vor und hinter dem Antriebsrad gleich, d.h. p1 = p2.

Dampf dehnt sich im Düsenkopf aus, der Druck sinkt von p0 auf p1, die Strömungsgeschwindigkeit steigt von c0 auf c1, wodurch die Wärmeenergie des Dampfs in kinetische Energie umgewandelt wird. Wenn Dampf in den Bereich der beweglichen Blätter gelangt, ändert sich seine Fließrichtung. Dadurch entsteht eine Druckkraft, die das Laufrad zum Drehen bringt und so die kinetische Energie des Dampfs in mechanische Energie des Rotors umwandelt. Die Geschwindigkeit des Dampfs, der die Laufradreihen verlässt, sinkt auf c2. Da sich der Dampf im Antriebsrad nicht ausdehnt, ist der Druck vor und hinter dem Antriebsrad gleich, d.h. p1 = p2.

Dampf mit bestimmtem Druck und Temperatur tritt in die Düse ein; aufgrund der sich entlang der Dampfflussrichtung ändernden Querschnittsform der Düse sinken der Druck und die Temperatur des Dampfs, seine Volumenkapazität steigt und die Fließgeschwindigkeit nimmt zu. Das heißt, der Dampf dehnt sich im Düsenbereich schneller aus, wodurch die Wärmeenergie in Bewegungsenergie umgewandelt wird. Dampf mit hoher Geschwindigkeit strömt durch die Düse und gelangt in die Kanäle der Antriebslaufräder. In diesen gebogenen Kanälen ändert sich die Richtung des Dampfstroms. Der Dampf übt einen Druck auf die Antriebslaufräder aus, wodurch ein Drehmoment entsteht, das den Hauptwelle zum Drehen bringt. Dadurch wird mechanische Arbeit erzeugt – die kinetische Energie wird in mechanische Energie umgewandelt.

Eine Impulsturbinie ist eine Turbine, bei der das Dampf nur in der Düse expandiert. In den Laufrädern einer Impulsturbinie expandiert der Dampf nicht, um Arbeit zu leisten, sondern ändert lediglich seine Fließrichtung. In Turbinen mit einem einzigen Stufenwerk ist die Dampfgeschwindigkeit an der Ausgangsstelle der Düse sehr hoch, wenn der Enthalpieabfall in der Düse groß ist. Dadurch ist auch die Geschwindigkeit c2 des Dampfs, der die Laufräder verlässt, sehr hoch. Dies führt zu erheblichen Verlusten und verringert somit die Wirtschaftlichkeit der Turbine. Um diesen Verlust zu verringern, wird hinter der ersten Reihe von Antriebsblättern eine Reihe von Leitblättern installiert. Dadurch ändert der Dampf seine Fließrichtung innerhalb der Leitblätter, bevor er in die zweite Reihe von Antriebsblättern gelangt, wo er weiterhin Energie erzeugt. Auf diese Weise wird die kinetische Energie des Dampfstroms, der aus der ersten Reihe der Laufräder austritt, in der zweiten Reihe der Laufräder erneut genutzt, wodurch der Energieverlust verringert wird. Falls der Dampfstrom, der aus der zweiten Reihe von Antriebsblättern austritt, noch über eine hohe kinetische Energie verfügt, können weitere Reihen von Leitblechen sowie eine dritte Reihe von Antriebsblättern eingebaut werden. Diese Stufe, in der die durch die Erweiterung des Dampfs im Düse erzeugte kinetische Energie in mehreren Schritten im Laufrad genutzt wird, wird als Geschwindigkeitsstufe bezeichnet. Stufen, in denen die Dampfkinetikenergie in zwei Reihen von Laufrädern genutzt wird, werden als Zweireiher-Stufen bezeichnet, während Stufen, in denen sie in drei Reihen von Laufrädern genutzt wird, als Dreireiher-Stufen bezeichnet werden.

Arbeitsprinzip der Impulsturbinen: Bei Impulsturbinen dehnt sich der Dampf hauptsächlich in den Düsen aus. In den Laufrädern findet kaum oder gar keine weitere Ausdehnung statt; vielmehr ändert sich dort lediglich die Richtung des Dampfflusses. Moderne Impulsturbinen weisen in allen Stufen eine gewisse Reaktionsgrad auf – das bedeutet, dass auch im Laufrad ein geringer Anteil des Dampfs ausgedehnt wird. Dadurch wird der Dampffluss beschleunigt. Dennoch gilt es weiterhin als Impulsturbine. In Turbinen mit einem einzigen Stufenwerk ist die Dampfgeschwindigkeit an der Ausgangsstelle der Düse sehr hoch, wenn der Enthalpieabfall in der Düse groß ist. Dadurch ist auch die Geschwindigkeit c2 des Dampfs, der die Laufräder verlässt, sehr hoch. Dies führt zu erheblichen Verlusten und verringert somit die Wirtschaftlichkeit der Turbine. Um diesen Verlust zu verringern, wird hinter der ersten Reihe von Antriebsblättern eine Reihe von Leitblättern installiert. Dadurch ändert der Dampf seine Fließrichtung innerhalb der Leitblätter, bevor er in die zweite Reihe von Antriebsblättern gelangt, wo er weiterhin Energie erzeugt. Auf diese Weise wird die kinetische Energie des Dampfstroms, der aus der ersten Reihe der Laufräder austritt, in der zweiten Reihe der Laufräder erneut genutzt, wodurch der Energieverlust verringert wird. Falls der Dampfstrom, der aus der zweiten Reihe von Antriebsblättern austritt, noch über eine hohe kinetische Energie verfügt, können weitere Reihen von Leitblechen sowie eine dritte Reihe von Antriebsblättern eingebaut werden. Diese Stufe, in der die durch die Erweiterung des Dampfs im Düse erzeugte kinetische Energie in mehreren Schritten im Laufrad genutzt wird, wird als Geschwindigkeitsstufe bezeichnet. Stufen, in denen die Dampfkinetikenergie in zwei Reihen von Laufrädern genutzt wird, werden als Zweireiher-Stufen bezeichnet, während Stufen, in denen sie in drei Reihen von Laufrädern genutzt wird, als Dreireiher-Stufen bezeichnet werden.

Neuer Dampf mit einem bestimmten Druck gelangt über die Drosselventile – wodurch Drosselverluste entstehen – in die Düse. Dampf dehnt sich im Düsenbereich aus und beschleunigt, wodurch Druck und Temperatur sinken. Dampf mit hoher Geschwindigkeit tritt in die Antriebslauflächen ein, ändert dort die Richtung des Dampfflusses und übt einen Druck auf die Lauflächen aus. Gleichzeitig dehnt sich der Dampf kurz vor dem Auslass der beweglichen Läufe etwas aus, wodurch der Druck sinkt und die Geschwindigkeit zunimmt. Dadurch entsteht eine Gegenkraft auf die beweglichen Läufe. Dampf wandelt im beweglichen Läufer den größten Teil der kinetischen Energie in mechanische Energie um. Wenn Dampf durch die beweglichen Läufer strömt, sinkt der Druck auf Pi und die Temperatur auf tl.

Eine Impulsturbinie ist eine Turbine, bei der die Dampfmasse nur in der Düse expandiert. In den Antriebsläufern einer Impulsturbinie expandiert der Dampf nicht, um Arbeit zu leisten, sondern ändert lediglich seine Fließrichtung.

Der Dampf dehnt sich im Düsenbereich aus, wodurch der Druck sinkt und die Strömungsgeschwindigkeit zunimmt. Dadurch wird die Wärmeenergie des Dampfs in kinetische Energie umgewandelt. Nachdem der Dampf den Bereich der beweglichen Läufe erreicht hat, ändert sich seine Fließrichtung. Dadurch entsteht eine Druckkraft, die das Laufrad zum Drehen bringt – somit wird die kinetische Energie des Dampfs in mechanische Energie des Rotors umgewandelt. Wenn der Dampf wieder den Bereich der beweglichen Läufe verlässt, nimmt seine Geschwindigkeit ab.

Dampf dehnt sich im Düsenkopf aus, der Druck sinkt von p0 auf p1, die Strömungsgeschwindigkeit steigt von c0 auf c1, wodurch die Wärmeenergie des Dampfs in kinetische Energie umgewandelt wird. Wenn Dampf in den Bereich der beweglichen Blätter gelangt, ändert sich seine Fließrichtung. Dadurch entsteht eine Druckkraft, die das Laufrad zum Drehen bringt und so die kinetische Energie des Dampfs in mechanische Energie des Rotors umwandelt. Die Geschwindigkeit des Dampfs, der die Laufradreihen verlässt, sinkt auf c2. Da sich der Dampf im Antriebsrad nicht ausdehnt, ist der Druck vor und hinter dem Antriebsrad gleich, d.h. p1 = p2.

Durchströmungsturbinen sind solche Turbinen, bei denen der Dampf hauptsächlich in den Düsen expandiert. In den Laufrädern findet keine oder nur eine geringe Expansion statt; vielmehr ändert sich dort lediglich die Richtung des Dampfstroms. Moderne Durchströmungsturbinen weisen in allen Stufen eine gewisse Reaktionsgrad auf – das bedeutet, dass auch in den Laufrädern ein geringer Teil des Dampfs expandiert. Dadurch wird der Dampfstrom beschleunigt. Dennoch gelten sie weiterhin als Durchströmungsturbinen. In Turbinen mit einem einzigen Stufenwerk ist die Dampfgeschwindigkeit an der Ausgangsstelle der Düse sehr hoch, wenn der Enthalpieabfall in der Düse groß ist. Dadurch ist auch die Geschwindigkeit c2 des Dampfs, der die Laufräder verlässt, sehr hoch. Dies führt zu erheblichen Verlusten und verringert somit die Wirtschaftlichkeit der Turbine. Um diesen Verlust zu verringern, wird hinter der ersten Reihe von Antriebsblättern eine Reihe von Leitblättern installiert. Dadurch ändert der Dampf seine Fließrichtung innerhalb der Leitblätter, bevor er in die zweite Reihe von Antriebsblättern gelangt, wo er weiterhin Energie erzeugt. Auf diese Weise wird die kinetische Energie des Dampfstroms, der aus der ersten Reihe der Laufräder austritt, in der zweiten Reihe der Laufräder erneut genutzt, wodurch der Energieverlust verringert wird. Falls der Dampfstrom, der aus der zweiten Reihe von Antriebsblättern austritt, noch über eine hohe kinetische Energie verfügt, können weitere Reihen von Leitblechen sowie eine dritte Reihe von Antriebsblättern eingebaut werden. Diese Stufe, in der die durch die Erweiterung des Dampfs im Düse erzeugte kinetische Energie in mehreren Schritten im Laufrad genutzt wird, wird als Geschwindigkeitsstufe bezeichnet. Stufen, in denen die Dampfkinetikenergie in zwei Reihen von Laufrädern genutzt wird, werden als Zweireiher-Stufen bezeichnet, während Stufen, in denen sie in drei Reihen von Laufrädern genutzt wird, als Dreireiher-Stufen bezeichnet werden.

Eine Impulsturbinie ist eine Turbine, bei der das Dampf nur in der Düse expandiert. In den Laufrädern einer Impulsturbinie expandiert der Dampf nicht, um Arbeit zu leisten, sondern ändert lediglich seine Fließrichtung. Impulsdampfturbinen bestehen hauptsächlich aus Impulskammern, in denen der Dampf vorwiegend in der Düsenreihe expandiert, während in der Laufradreihe nur eine geringe Expansion stattfindet. Die Profilformen der Rotordüsen und Statordüsen von Impulsturbinen sind unterschiedlich. Die Strömung dehnt sich im beweglichen Läufer wenig aus, weshalb die Querschnittsform des beweglichen Läufers annähernd symmetrisch ist. Dampf weist im Stator eine geringere Winkeländerung auf, erreicht die Rotorblätter mit hoher Geschwindigkeit; in den Rotorblättern ist die Winkeländerung größer, wodurch größere Verluste entstehen. Arbeitsprinzip der Impulsturbinen: Bei Impulsturbinen dehnt sich der Dampf hauptsächlich in den Düsen aus. In den Laufrädern findet keine oder nur eine geringe Ausdehnung statt; vielmehr ändert sich dort lediglich die Richtung des Dampfstroms. Moderne Impulsturbinen weisen in allen Stufen eine gewisse Rückstellkraft auf – das bedeutet, dass auch im Laufrad ein geringer Anteil des Dampfs ausgedehnt wird. Dadurch wird der Dampfstrom beschleunigt. Dennoch gilt es weiterhin als Impulsturbine. In Turbinen mit einem einzigen Stufenwerk ist die Dampfgeschwindigkeit an der Ausgangsstelle der Düse sehr hoch, wenn der Enthalpieabfall in der Düse groß ist. Dadurch ist auch die Geschwindigkeit c2 des Dampfs, der die Laufräder verlässt, sehr hoch. Dies führt zu erheblichen Verlusten und verringert somit die Wirtschaftlichkeit der Turbine. Um diesen Verlust zu verringern, wird hinter der ersten Reihe von Antriebsblättern eine Reihe von Leitblättern installiert. Dadurch ändert der Dampf seine Fließrichtung innerhalb der Leitblätter, bevor er in die zweite Reihe von Antriebsblättern gelangt, wo er weiterhin Energie erzeugt. Auf diese Weise wird die kinetische Energie des Dampfstroms, der aus der ersten Reihe der Laufräder austritt, in der zweiten Reihe der Laufräder erneut genutzt, wodurch der Energieverlust verringert wird. Falls der Dampfstrom, der aus der zweiten Reihe von Antriebsblättern austritt, noch über eine hohe kinetische Energie verfügt, können weitere Reihen von Leitblechen sowie eine dritte Reihe von Antriebsblättern eingebaut werden. Diese Stufe, in der die durch die Erweiterung des Dampfs im Düse erzeugte kinetische Energie in mehreren Schritten im Laufrad genutzt wird, wird als Geschwindigkeitsstufe bezeichnet. Stufen, in denen die Dampfkinetikenergie in zwei Reihen von Laufrädern genutzt wird, werden als Zweireiher-Stufen bezeichnet, während Stufen, in denen sie in drei Reihen von Laufrädern genutzt wird, als Dreireiher-Stufen bezeichnet werden.

Dampfturbinen, bei denen der Dampf nur in der Düse expandiert

Dampfturbinen, bei denen der Dampf nur in der Düse expandiert

Neuer Dampf mit einem bestimmten Druck gelangt über die Drosselventile – wodurch Drosselverluste entstehen – in die Düse. Dampf dehnt sich im Düsenbereich aus und beschleunigt, wodurch Druck und Temperatur sinken. Dampf mit hoher Geschwindigkeit tritt in die Antriebslauflächen ein, ändert dort die Richtung des Dampfflusses und übt einen Druck auf die Lauflächen aus. Gleichzeitig dehnt sich der Dampf kurz vor dem Auslass der beweglichen Läufe etwas aus, wodurch der Druck sinkt und die Geschwindigkeit zunimmt. Dadurch entsteht eine Gegenkraft auf die beweglichen Läufe. Dampf wandelt im beweglichen Läufer den größten Teil der kinetischen Energie in mechanische Energie um. Wenn Dampf durch die beweglichen Läufer strömt, sinkt der Druck auf Pi und die Temperatur auf tl.

Durchströmungsturbinen sind solche Turbinen, bei denen der Dampf hauptsächlich in den Düsen expandiert. In den Laufrädern findet keine oder nur eine geringe Expansion statt; vielmehr ändert sich dort lediglich die Richtung des Dampfstroms. Moderne Durchströmungsturbinen weisen in allen Stufen eine gewisse Reaktionsgrad auf – das bedeutet, dass auch in den Laufrädern ein geringer Teil des Dampfs expandiert. Dadurch wird der Dampfstrom beschleunigt. Dennoch gelten sie weiterhin als Durchströmungsturbinen.

Arbeitsprinzip der Impulsturbinen: Bei Impulsturbinen dehnt sich der Dampf hauptsächlich in den Düsen aus. In den Laufrädern findet kaum oder gar keine weitere Ausdehnung statt; vielmehr ändert sich dort lediglich die Richtung des Dampfflusses. Moderne Impulsturbinen weisen in allen Stufen eine gewisse Reaktionsgrad auf – das bedeutet, dass auch im Laufrad ein geringer Anteil des Dampfs ausgedehnt wird. Dadurch wird der Dampffluss beschleunigt. Dennoch gilt es weiterhin als Impulsturbine. In Turbinen mit einem einzigen Stufenwerk ist die Dampfgeschwindigkeit an der Ausgangsstelle der Düse sehr hoch, wenn der Enthalpieabfall in der Düse groß ist. Dadurch ist auch die Geschwindigkeit c2 des Dampfs, der die Laufräder verlässt, sehr hoch. Dies führt zu erheblichen Verlusten und verringert somit die Wirtschaftlichkeit der Turbine. Um diesen Verlust zu verringern, wird hinter der ersten Reihe von Antriebsblättern eine Reihe von Leitblättern installiert. Dadurch ändert der Dampf seine Fließrichtung innerhalb der Leitblätter, bevor er in die zweite Reihe von Antriebsblättern gelangt, wo er weiterhin Energie erzeugt. Auf diese Weise wird die kinetische Energie des Dampfstroms, der aus der ersten Reihe der Laufräder austritt, in der zweiten Reihe der Laufräder erneut genutzt, wodurch der Energieverlust verringert wird. Falls der Dampfstrom, der aus der zweiten Reihe von Antriebsblättern austritt, noch über eine hohe kinetische Energie verfügt, können weitere Reihen von Leitblechen sowie eine dritte Reihe von Antriebsblättern eingebaut werden. Diese Stufe, in der die durch die Erweiterung des Dampfs im Düse erzeugte kinetische Energie in mehreren Schritten im Laufrad genutzt wird, wird als Geschwindigkeitsstufe bezeichnet. Stufen, in denen die Dampfkinetikenergie in zwei Reihen von Laufrädern genutzt wird, werden als Zweireiher-Stufen bezeichnet, während Stufen, in denen sie in drei Reihen von Laufrädern genutzt wird, als Dreireiher-Stufen bezeichnet werden.