電子書籍資料～凝縮式タービンの紹介（1）

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一、凝気式タービンの紹介
タービンは蒸気タービンとも呼ばれ、蒸気を作動媒体として使用し、高速の気流でインペラーを回転させることによって、蒸気の熱エネルギーを機械エネルギーに変換するエネルギー変換装置です。 1、タービンの構成：ローター（主軸、インペラ、ブレードを含む）、ステーター（シリンダー、ノズル、ダイヤフラムを含む）、速度調整装置、安全装置。 2、タービンの動作原理：高圧の蒸気がシリンダーに取り付けられたノズルから噴出し、膨張・減圧によって高速の気流を形成する。この高速気流がインペラーの周囲にある各ブレードに当たることでローターが回転し、蒸気の熱エネルギーが機械エネルギーに変換される。この過程で排出される蒸気の温度と圧力は共に低下するため、乏蒸気と呼ばれる。 3、蒸気タービンの種類：熱力学による分類では、主に背圧式、抽出式、凝縮式の3種類がある。当社で採用しているのは凝縮式タービンで、蒸気はタービン内で仕事をした後すべて凝縮器に排出され、排気は大気圧より低い真空状態で水に凝縮されます。4、凝気式タービンの補助システム：A. 蒸気導入システムは、主蒸気弁と調速弁で構成される。主蒸気弁は、蒸気がシステムに入る通路です；調速器のドアは、調速器からの信号に応じて自動的に蒸気の供給量を調整し、回転数を一定に保ちます。調速器には手動で回転数を設定する機能もあり、また他のシステムと接続して特定のパラメータを一定に保つことも可能です。 B. 冷却システムは、表面冷却器（再水器）および凝縮液ポンプ（再水ポンプ）で構成され、凝縮タービン専用の装置である。表面冷却器とは水冷式の冷却装置で、冷却水を流して熱交換させることで、作業後の乏蒸気を水に凝縮させる。その後、凝縮水ポンプによって抽出蒸気冷却器に送られて冷却水として使用され、一部は表面冷却器に戻って一定の液面を保ち、もう一部は脱酸槽に送られて再利用される。冷却過程で負圧が生じ、瞬間的に冷却されることで体積が急激に収縮し、乏蒸気がさらに仕事を行いやすくなり、ある程度の真空が生じる。C. 真空システム　真空システムの役割は、凝縮式タービンの排気ガスの真空度を維持し、同時に凝縮液を回収して再利用することです。主な装置には、抽出凝縮器、起動用抽出器、一次および二次抽出器（抽出器は空気抽出器、蒸気噴射器とも呼ばれる）がある。 排気装置の動作原理：作動蒸気は高圧の状態でノズルから非常に高い流速で噴出され、噴射過程において蒸気の静圧エネルギーが運動エネルギーに変わり低圧が生じ、それによってガスが吸い込まれる。吸い込まれたガスは蒸気と混ざり合って拡散管に入り、速度が徐々に低下することで圧力が上昇し、その後圧力出口から排出される。蒸気が凝縮した後、蓄積された不凝性ガスは2つの直列に接続された蒸気噴射器を通して排出される。1回抽出するごとに圧力は少しずつ上昇し、さらに水分が凝縮される。この凝縮水は再びシステムに戻され、最終的に非凝縮性ガスが大気中に排出される。真空度に影響を与える要因は以下の通りです。第一に、冷却水の温度上昇です。第二、エバポレーターの管壁（水が流れる側）にスケールが付着する； 第三、蒸気ジェットが詰まるか、蒸気量が不足している；第四、配管や機器の漏れ。D.大気安全弁 1.機能：システムに故障が発生し真空が破壊された場合、大気安全弁を開き、迅速に真空を破壊してローターの回転を早急に止め、事故の拡大を防ぎます。2. 操作のポイント：第一に、安全弁の密閉性が悪くなって空気が漏れ出すのを防ぐため、排気用の安全弁は水で封じておき、真空状態を維持するために密封水を流し込む必要がある。第二に、排気安全弁が0.02Mpaの正圧になっても作動しない場合は、すぐに手でこの弁を開けることができます。それでも開かない場合は、緊急停止を行う必要があります。E..シール蒸気作用：軸の両端にシールを形成する。シリンダー内のガスが大気中（高圧側、すなわち蒸気入口側）に漏れ出るのを防ぐ；または空気がシリンダーブロック内に漏れ込み（低圧側、すなわち作業後の廃蒸気側）、透過式冷却器の真空度に影響を与える。F、速度調整システム：主な構成要素は速度調整器であり、これは油圧によって蒸気の供給量を制御することで、タービンの回転速度を調整する。G、緊急安全システム：回転速度が設計上の許容限界を超えた場合、自動的に調速器の油圧を抜き、迅速にバルブを閉じて蒸気の供給を遮断する。油圧が低下したり振動が大きくなったりすると、連鎖反応によって調速器の油圧が抜けて停止することもある。 機能：エンジンの回転数が過剰に上昇し、暴走するのを防ぐための保護装置です。