Was ist Überdruckturbine – Reaktionsturbine – Definition

Überdruckturbine – Reaktionsturbine

Die Überdruckturbine, oder Reaktionsturbine, besteht aus sich bewegenden Schaufeln ( Düsen ), die sich mit festen Düsen abwechseln . In der Reaktionsturbine wird der Dampf in festen Düsen und auch in beweglichen Düsen entspannt. Mit anderen Worten, der Dampf dehnt sich kontinuierlich aus, wenn er über die Schaufeln strömt. Es gibt Druck- und Geschwindigkeitsverlust in den Laufschaufeln. Die Laufschaufeln haben eine konvergierende Dampfdüse. Wenn der Dampf über die feststehenden Schaufeln strömt, dehnt er sich mit abnehmendem Dampfdruck und zunehmender kinetischer Energie aus.

In Reaktionsturbinen expandiert der Dampf durch die feststehende Düse, wo die Druckpotentialenergie in kinetische Energie umgewandelt wird. Der Hochgeschwindigkeitsdampf von feststehenden Düsen trifft auf die Schaufeln (Düsen), ändert seine Richtung und erfährt eine weitere  Expansion . Der Richtungswechsel und die Teambeschleunigung üben eine Kraft aus. Der resultierende Impuls treibt die Schaufeln vorwärts und bewirkt, dass sich der Rotor dreht. Es gibt keine Nettoveränderung der Dampfgeschwindigkeit über die Stufe, sondern eine Abnahme sowohl des Drucks als auch der Temperatur, was die beim Antreiben des Rotors geleistete Arbeit widerspiegelt. Bei diesem Turbinentyp erfolgt der Druckabfall mehrstufig, da der Druckabfall einstufig begrenzt ist.

Das Hauptmerkmal dieses Turbinentyps ist, dass im Gegensatz zur Impulsturbine der Druckabfall pro Stufe geringer ist , so dass die Schaufeln kleiner werden und die Anzahl der Stufen zunimmt . Andererseits sind Reaktionsturbinen in der Regel effizienter, dh sie haben einen höheren „Wirkungsgrad der isentropen Turbine“ . Die Reaktionsturbine wurde von Sir Charles Parsons erfunden und ist als Parsons-Turbine bekannt.

Bei Dampfturbinen, wie sie zur Stromerzeugung eingesetzt werden, würde eine Reaktionsturbine bei gleicher thermischer Energieumwandlung etwa doppelt so viele Schaufelreihen wie eine Impulsturbine benötigen . Während dies die Reaktionsturbine viel länger und schwerer macht, ist der Gesamtwirkungsgrad einer Reaktionsturbine geringfügig höher als der der äquivalenten Impulsturbine bei gleicher thermischer Energieumwandlung.

Moderne Dampfturbinen setzen häufig sowohl Reaktion als auch Impuls in derselben Einheit ein und variieren typischerweise den Grad der Reaktion und des Impulses von der Schaufelfußwurzel bis zu ihrer Peripherie. Die Rotorblätter sind üblicherweise wie ein Impulsblatt an der Fäule und wie ein Reaktionsblatt an der Spitze ausgebildet.