Паровые турбины и их применение презентация. Презентация: Паровые турбины как основной двигатель на тепловых электростанциях

Первым предшественником современных паровых турбин может считаться игрушечный двигатель, который изобрёл ещё во 2 в. до. н.э. александрийский учёный Герон. Первым предшественником современных паровых турбин может считаться игрушечный двигатель, который изобрёл ещё во 2 в. до. н.э. александрийский учёный Герон.

В 1629 г. итальянец Бранка создал проект колеса с лопатками. Оно должно было вращаться, если струя пара с силой ударяется по лопаткам колеса. Это был первый проект паровой турбины, которая в последствии получила название активной турбины. В 1629 г. итальянец Бранка создал проект колеса с лопатками. Оно должно было вращаться, если струя пара с силой ударяется по лопаткам колеса. Это был первый проект паровой турбины, которая в последствии получила название активной турбины. Паровой поток в этих ранних паровых турбинах был не концентрированным, и большая часть его энергии рассеивалась во всех направлениях, что приводило к значительным потерям энергии. Паровой поток в этих ранних паровых турбинах был не концентрированным, и большая часть его энергии рассеивалась во всех направлениях, что приводило к значительным потерям энергии.

Паровая турбина представляет собой серию вращающихся дисков, закрепленных на единой оси, называемых ротором турбины, и серию чередующихся с ними неподвижных дисков, закрепленных на основании, называемых статором. Диски ротора имеют лопатки на внешней стороне, пар подается на эти лопатки и крутит диски. Диски статора имеют аналогичные лопатки, установленные под противоположным углом, которые служат для перенаправления потока пара на следующие за ними диски ротора. Паровая турбина представляет собой серию вращающихся дисков, закрепленных на единой оси, называемых ротором турбины, и серию чередующихся с ними неподвижных дисков, закрепленных на основании, называемых статором. Диски ротора имеют лопатки на внешней стороне, пар подается на эти лопатки и крутит диски. Диски статора имеют аналогичные лопатки, установленные под противоположным углом, которые служат для перенаправления потока пара на следующие за ними диски ротора.

Разновидности паровых машин. Паровые турбины, формально являющиеся разновидностью паровых машин, до сих пор широко используются в качестве приводов генераторов электроэнергии. Примерно 86% электроэнергии, производимой в мире, вырабатывается с использованием паровых турбин. Паровые турбины, формально являющиеся разновидностью паровых машин, до сих пор широко используются в качестве приводов генераторов электроэнергии. Примерно 86% электроэнергии, производимой в мире, вырабатывается с использованием паровых турбин.

Энергию, скрытую в органическом топливе-угле, нефти или природном газе, невозможно сразу получить в виде электричества. Топливо сначала сжигают. Выделяющаяся энергия сначала нагревает воду, превращает ее в пар. Пар вращает турбину, а та в свою очередь электрический генератор, который вырабатывает ток. Энергию, скрытую в органическом топливе-угле, нефти или природном газе, невозможно сразу получить в виде электричества. Топливо сначала сжигают. Выделяющаяся энергия сначала нагревает воду, превращает ее в пар. Пар вращает турбину, а та в свою очередь электрический генератор, который вырабатывает ток.

Cудовые паровые турбины В нашей стране строят паровые турбины мощностью от нескольких киловатт до к Вт. Применяют турбины на тепловых электростанциях и на кораблях. Постепенно находят все более широкое применение газовые турбины, в которых вместо пара используют продукты сгорания газа. В нашей стране строят паровые турбины мощностью от нескольких киловатт до к Вт. Применяют турбины на тепловых электростанциях и на кораблях. Постепенно находят все более широкое применение газовые турбины, в которых вместо пара используют продукты сгорания газа.

• Познакомить учащихся
• с устройством и принципом
• действия паровой турбины.
• Ввести понятие КПД теплового
• двигателя.
• Обозначить проблемы
• охраны окружающей среды.

• Цели:

• это тепловой двигатель непрерывного действия, в котором потенциальная энергия сжатого и нагретого водяного пара преобразуется в кинетическую, которая в свою очередь совершает механическую работу на валу.

Turbo (лат.) – вихрь середина 19 века

• Турбины

• Паровые

• Газовые

Схема устройства паровой турбины

• 1 – сопло
• 2 – лопатки
• 3 – пар
• 4 – диск
• 5 – вал

ПРИМЕНЕНИЕ:

• Применяется в качестве привода электрического генератора на тепловых, атомных и гидро электростанциях, в качестве двигателей на морском, наземном и воздушном транспорте, как составная часть гидродинамической передачи.
• Устройство, подобное турбине, но имеющее привод вращения лопаток от вала - компрессор или насос.
• Самая мощная в мире электростанция находится в Южной Америке, на реке Парана. Её 18 турбин вырабатывают 12 600 миллионов ватт/час электроэнергии.

• недостатки работы
• паровой турбины

• скорость вращения не может меняться в широких пределах
• долгое время пуска и остановки
• дороговизна паровых турбин
• низкий объем производимого электричества, в соотношении с объемом тепловой энергии.

• преимущества
• работы
• паровой турбины

• вращение происходит в одном направлении;
• отсутствуют толчки, как при работе поршня
• работа паровых турбин возможна на различных видах топлива: газообразное, жидкое, твердое
• высокая единичная мощность

• Рабочее тело

• Нагреватель

• Холодильник

• А п = Q1- Q2

Формула КПД

• Ап – Полезная работа;
• Q1 – Кол-во теплоты,
• полученное от нагревателя;
• Q2 – Кол-во теплоты
• отданное холодильнику.

Коэффициент полезного действия (КПД)

• Не может быть больше 1 (или 100%)
• КПД паровой машины ≈ 8–12%
• Паровой или газовой турбины > 30%
• ДВС ≈ 20-40%

• Пути повышения КПД
• паровой турбины

• 1) создание более совершенной теплоизоляции котла;
• 2) повышение температуры в котле, а также увеличение давления пара

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ

• Повышение средней температуры атмосферы
• Изменение климата
• Образование «парникового эффекта»
• Исчезновение отдельных видов животных, птиц, растений
• Выпадение кислотных дождей

Альтернативные источники энергии

• Тепловые двигатели:
• 25,5 млрд т оксидов углерода
• 190 млн т оксидов серы
• 65 млн т оксидов азота
• 1,4 млн т хлорфторуглерода
• Свинец, кадмий, медь, никель и др.

• Солнечная энергия
• Электроэнергия
• Энергия магнитного поля
• Энергия ветра

Разработки Густафа де Лаваля

• В 1883 году шведу Густафу де Лавалю удалось преодолеть многие затруднения и создать первую работающую паровую турбину. За несколько лет до этого Лаваль получил патент на сепаратор для молока. Для того, чтобы приводить его в действие, нужен был очень скоростной привод. Ни один из существовавших тогда двигателей не удовлетворял поставленной задаче. Лаваль убедился, что только паровая турбина может дать ему необходимую скорость вращения. Он стал работать над ее конструкцией и в конце концов добился желаемого.

Из истории

• Турбина Лаваля представляла собой легкое колесо, на лопатки которого через несколько поставленных под острым углом сопел наводился пар.
• В 1889 году Лаваль значительно усовершенствовал свое изобретение, дополнив сопла коническими расширителями. Это значительно повысило КПД турбины и превратило ее в универсальный двигатель.

Разработки Чарлза Парсонса

• В 1884 году английский инженер Чарлз Парсонс получил патент на многоступенчатую реактивную турбину, которую он изобрел специально для приведения в действие электрогенератора.
• В 1885 году он сконструировал многоступенчатую реактивную турбину, получившую в дальнейшем широкое применение на тепловых электростанциях.

Домашнее задание:

• § 23, 24;
• карточки,
• подготовиться к контрольной работе

«История развития тепловых двигателей» - Двигатели внешнего сгорания 1.Паровая машина 2.Паровая и газовая турбина. Принцип работы тепловых двигателей. Тепловой двигатель состоит. Вопросы классу. Паровые турбины. Проверь диаграмму. Техническая задача. Способы ликвидации вредных воздействий тепловых двигателей. Заполни диаграмму. Двигатели внутреннего сгорания 1 Карбюраторные, дизельные 2 Реактивные.

«Тепловые насосы» - Тепловой насос сочетается практически с любой циркуляционной теплопроводной системой; НАДЕЖНОСТЬ. Сечение различных типов вертикальных грунтовых теплообменников. Подготовка двойного U-образного зонда для грунтовой скважины. ООО «ПСП Энергия» ООО «Климатек» 2008 г. Отсутствуют выбросы парниковых газов в атмосферу; УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ.

«Изобретатели вечных двигателей» - Далее стекшее вниз масло снова поднимается по фитилям до верхнего сосуда. Масло, поднимающееся по фитилям 11. Магнит и желоба. Масло, поднимающееся по фитилям. 12.Установка инженера Потапова. Идея изобретателя: Идея основана на применении колеса с неуравновешенными грузами. Идея изобретателя: Гидродинамическая тепловая установка Потапова с КПД, превышающим 400%.

«Идеальный тепловой двигатель» - А) i,iv b) ii,iii c) ii,iv d) ii,iv,v e) ii,iii,v. №1: КПД идеальной тепловой машины 20%. А) 270oc B) -3oc C) -93oc D) 180oc E) -40oc. II. Определить количество теплоты отданное холодильнику, если КПД.двигателя 20%. Температура холодильника неизменна. При увеличении количества теплоты, отданного холодильнику.

«Принцип действия теплового двигателя» - Рабочее тело. Тепловые двигатели- машины, преобразующие внутреннюю энергию топлива в механическую. Холодильник. История создания тепловых двигателей. Тепловые машины и развитие техники. КПД тепловых двигателей. Нагреватель. Пар. T2

«Тепловые двигатели физика» - КПД теплового двигателя. Содержание. Для всех других циклов. 0. Французский инженер Сади Карно в 1824 г. Чем дышат в челябинске. Машины опаснее, чем заводы. Полезная работа а. Отрицательное воздействие на окружающую среду. Учитель физики МОУ ВСОШ №2 Заикина Н.В. Тепловой двигатель. Только для цикла Карно КПД определяется выражением:

Всего в теме 31 презентация

Парова́я турбин́на (фр. turbine от лат. turbo вихрь, вращение) это тепловой двигатель непрерывного действия, в лопаточном аппарате которого потенциальная энергия сжатого и нагретого водяного пара преобразуется в кинетическую, которая в свою очередь совершает механическую работу на валу.

Турбина состоит из трех цилиндров (ЦВД, ЦСД и ЦНД), нижние половины корпусов которых обозначены соответственно 39, 24 и 18. Каждый из цилиндров состоит из статора, главным элементом которого являются неподвижный корпус, и вращающегося ротора. Отдельные роторы цилиндров (ротор ЦВД 47, ротор ЦСД 5 и ротор ЦНД 11) жестко соединяются муфтами 31 и 21. К полумуфте 12 присоединяется полумуфта ротора электрогенератора, а к нему ротор возбудителя. Цепочка из собранных отдельных роторов цилиндров, генератора и возбудителя называется валопроводом. Его длина при большом числе цилиндров (а самое большое их число в современных турбиннах 5) может достигать 80 м. Устройство двигателя

Принцип работы Паровые турбинны работают следующим образом: пар, образующийся в паровом котле, под высоким давлением, поступает на лопатки турбинны. Турбина совершает обороты и вырабатывает механическую энергию, используемую генератором. Генератор производит электричество. Электрическая мощность паровых турбинн зависит от перепада давления пара на входе и выходе установки. Мощность паровых турбинн единичной установки достигает 1000 МВт. В зависимости от характера теплового процесса паровые турбинны подразделяются на три группы: конденсационные, теплофикационные и турбинны специального назначения. По типу ступеней турбинн они классифицируются как активные и реактивные.

Паровые турбинны - преимущества работа паровых турбинн возможна на различных видах топлива: газообразное, жидкое, твердое работа паровых турбинн возможна на различных видах топлива: газообразное, жидкое, твердое высокая единичная мощность высокая единичная мощность свободный выбор теплоносителя свободный выбор теплоносителя широкий диапазон мощностей широкий диапазон мощностей внушительный ресурс паровых турбинн внушительный ресурс паровых турбинн

Паровые турбинны - недостатки высокая инерционность паровых установок (долгое время пуска и останова) высокая инерционность паровых установок (долгое время пуска и останова) дороговизна паровых турбинн дороговизна паровых турбинн низкий объем производимого электричества, в соотношении с объемом тепловой энергии низкий объем производимого электричества, в соотношении с объемом тепловой энергии дорогостоящий ремонт паровых турбинн дорогостоящий ремонт паровых турбинн снижение экологических показателей, в случае использования тяжелых мазутов и твердого топлива снижение экологических показателей, в случае использования тяжелых мазутов и твердого топлива

Применение: Реактивная паровая турбинна Парсонса некоторое время применялась в основном на военных кораблях, но постепенно уступила место более компактным комбинированным активно - реактивным паровым турбиннам, у которых реактивная часть высокого давления заменена одновенчатым или двухвенчатым активным диском. В результате уменьшились потери на утечки пара через зазоры в лопаточном аппарате, турбинна стала проще и экономичнее. В зависимости от характера теплового процесса паровые турбинны обычно подразделяют на 3 основные группы: конденсационные, теплофикационные и специального назначения.

Основные преимущества ПТМ: Широкий диапазон мощностей; Повышенный (в 1,2- 1,3 раза) внутренний КПД (~75%); Значительно уменьшенная длина установки (до 3 раз); Малые капитальные затраты на монтаж и ввод в эксплуатацию; Отсутствие системы маслоснабжения, что обеспечивает пожаробезопасность и допускает эксплуатацию в помещении котельной; Отсутствие редуктора между турбинной и приводимым механизмом, что повышает надежность работы и снижает уровень шума; Плавное регулирование скорости вращения вала от холостого хода до нагрузки турбоустановки; Малый уровень шума (до 70 дБА); Малая удельная масса (до 6 кг / к Вт установленной мощности) Высокий ресурс. Время работы турбинны до вывода из эксплуатации не менее 40 лет. При сезонном использовании турбоустановки срок окупаемости не превышает 3 лет.

Турбоэлектрогенератор на основе паровой турбинны типа ПТМ выгодно отличается от других энергоисточников за счет повышенного внутреннего КПД, большого ресурса, малых габаритов, плавности регулирования в широком диапазоне нагрузок, отсутствия системы маслоснабжения и простоты монтажа.