Was ist Gleichdruckturbine – Impulsturbine – Definition

Die Gleichdruckturbine oder Impulsturbine besteht aus sich bewegenden Impulsschaufeln, die sich mit festen Düsen abwechseln. In die Gleichdruckturbine wird der Dampf nur in festen Düsen entspannt. Wärmetechnik

Arten von Dampfturbinen

Dampfturbinen - Typen

Dampfturbinen können abhängig von ihrer Konstruktion, dem Betriebsdruck, der Größe und vielen anderen Parametern in verschiedene Kategorien eingeteilt werden. Es gibt jedoch zwei Grundtypen von Dampfturbinen:

  • Gleichdruckturbinen – Impulsturbine
  • Überdruckturbine – Reaktionturbine

Der Hauptunterschied ist die Art und Weise, in der sich der Dampf beim Durchströmen der Turbine ausdehnt.

Impulsturbine und Reaktionturbine

Dampfturbinentypen, die auf der Schaufelgeometrie und dem Energieumwandlungsprozess basieren, sind Impulsturbinen und Reaktionsturbinen.

Dampfturbine - Arten von Turbinen

Gleichdruckturbine – Impulsturbine

DampfturbineDie Impulsturbine besteht aus beweglichen Schaufeln, die sich mit festen Düsen abwechseln . In der Impulsturbine wird der Dampf in festen Düsen expandiert und bleibt beim Überqueren der Schaufeln auf konstantem Druck. Curtis-Turbine , Rateau-Turbine oder Brown-Curtis-Turbine sind Impulsturbinen. Die ursprüngliche Dampfturbine, die De Laval, war eine Impulsturbine mit einem Schaufelrad.

Der gesamte Dampfdruckabfall findet nur in stationären Düsen statt. Obwohl die theoretischen Impulsschaufeln praktisch keinen Druckabfall in den beweglichen Schaufeln aufweisen, damit die Strömung über die beweglichen Schaufeln stattfinden kann, muss auch über die beweglichen Schaufeln ein geringer Druckabfall auftreten.

Impuls gegen Reaktionsturbine - Vergleich
Impuls gegen Reaktionsturbine – Vergleich

In Impulsturbinen dehnt sich der Dampf durch die Düse aus, wo der größte Teil der Druckpotentialenergie in kinetische Energie umgewandelt wird. Der Hochgeschwindigkeitsdampf aus festen Düsen trifft auf die Schaufeln , ändert ihre Richtung , was wiederum eine Kraft ausübt . Der resultierende Impuls treibt die Blätter vorwärts und bewirkt, dass sich der Rotor dreht. Das Hauptmerkmal dieser Turbinen ist, dass der Druckabfall pro einzelne Stufe ziemlich groß sein kann, was große Schaufeln und eine geringere Anzahl von Stufen ermöglicht. Mit Ausnahme von Anwendungen mit geringem Stromverbrauch sind Turbinenschaufeln in mehreren Stufen in Reihe angeordnet, was als Compoundieren bezeichnet wird und den Wirkungsgrad bei niedrigen Drehzahlen erheblich verbessert.

Moderne Dampfturbinen verwenden häufig sowohl Reaktion als auch Impuls in derselben Einheit und variieren typischerweise den Reaktionsgrad und den Impuls von der Schaufelwurzel bis zu ihrer Peripherie. Die Rotorblätter sind normalerweise wie ein Impulsblatt an der Fäule und wie ein Reaktionsblatt an der Spitze aufgebaut.

Turbinenschaufel - Impuls und Reaktion
Impulsreaktionsklinge

Da die Curtis-Stufen den Druck und die Temperatur der Flüssigkeit bei einem hohen Arbeitsanteil pro Stufe erheblich auf ein moderates Niveau reduzieren. Eine übliche Anordnung besteht darin, auf der Hochdruckseite eine oder mehrere Curtis-Stufen bereitzustellen, gefolgt von einer Rateau- oder Reaktionsstufe. Im Allgemeinen wird unter Berücksichtigung der Reibung die Reaktionsstufe als die effizienteste befunden, gefolgt von Rateau und Curtis in dieser Reihenfolge. Reibungsverluste sind für Curtis-Stufen signifikant, da diese proportional zur quadratischen Dampfgeschwindigkeit sind. Der Grund dafür, dass Reibungsverluste in der Reaktionsstufe weniger bedeutend sind, liegt in der Tatsache, dass sich der Dampf kontinuierlich ausdehnt und daher die Strömungsgeschwindigkeiten geringer sind.

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