Turbin Impuls

Turbin Wap Impuls

Turbin stim impuls, juga dikenali sebagai turbin jenis impuls, ialah sejenis jentera haba yang bergantung pada jet stim halaju tinggi yang memberi impak kepada bilah untuk memacu putaran rotor. Nilai terasnya terletak pada penukaran tenaga haba kepada tenaga mekanikal yang cekap, menjadikannya peralatan kuasa utama dalam penjanaan kuasa haba moden, penjanaan kuasa nuklear, pendorongan kapal dan bidang lain. Senario aplikasinya merangkumi keperluan bekalan tenaga dan pemacu kuasa merentasi pelbagai industri.

Prinsip Kerja Teras

Prinsip kerja turbin stim impuls adalah berdasarkan hukum impuls Newton. Proses penukaran tenaga adalah tertumpu dan cekap, dengan aliran kerja teras dibahagikan kepada dua langkah: Pertama, stim memasuki dan mengembang dalam muncung tetap, memecut dan menukar tenaga habanya kepada tenaga kinetik halaju tinggi, membentuk jet stim dengan daya hentaman yang mencukupi. Seterusnya, jet stim halaju tinggi ini memberi impak kepada bilah bergerak yang dipasang pada rotor pada sudut tertentu, memindahkan tenaga kinetik ke bilah, sekali gus memacu roda turbin dan aci utama untuk berputar dan mengeluarkan kerja mekanikal secara luaran.

Ciri yang membezakannya ialah proses pengembangan stim dan sebahagian besar penurunan tekanan berlaku terutamanya di dalam muncung. Tekanan stim di dalam laluan bilah yang bergerak pada asasnya kekal malar. Bilah yang bergerak bertindak sebagai komponen penerima daya pasif, menerima impak jet stim untuk memudahkan pemindahan daripada tenaga kinetik kepada tenaga mekanikal.

Ciri-ciri Teras

1. Proses Pengembangan Pekat: Kebanyakan penurunan tekanan stim dan kerja pengembangan berlaku di dalam muncung. Bilah yang bergerak berfungsi terutamanya untuk memindahkan tenaga kinetik dan tidak terlibat dalam proses pengembangan stim utama.

2. Kuasa yang Diperoleh daripada Daya Impuls: Daya penggerak teras untuk putaran rotor datang daripada hentaman serta-merta jet stim halaju tinggi pada bilah yang bergerak. Kaedah pemindahan tenaga adalah serupa dengan pemindahan daya serta-merta dalam "menendang bola sepak." Kecekapan hentaman secara langsung mempengaruhi prestasi unit keseluruhan.

3. Reka Bentuk Struktur Mudah: Bilah bergerak selalunya menggunakan reka bentuk berbentuk baldi atau plat rata, yang menampilkan bentuk biasa yang mudah dihasilkan. Struktur keseluruhannya agak mudah, tidak memerlukan selongsong yang kompleks, dan meningkatkan kemudahan penyelenggaraan berikutnya dengan ketara.

4. Kebolehsuaian untuk Operasi Berkelajuan Tinggi: Kecekapan satu peringkat agak tinggi, dan kehilangan sisa agak kecil. Ini menjadikannya sangat sesuai untuk reka bentuk siri berbilang peringkat. Kecekapan unit keseluruhan boleh dipertingkatkan secara berkesan melalui superposisi tenaga berbilang peringkat, menyesuaikan diri dengan keperluan operasi berkelajuan tinggi.

Ciri-ciri Struktur dan Prestasi

(I) Komponen Struktur Teras

Unit ini terutamanya terdiri daripada komponen utama seperti muncung, diafragma, bilah bergerak, roda turbin dan silinder: Muncung bertanggungjawab untuk pecutan stim dan penukaran tenaga; diafragma menetapkan muncung dan memisahkan kawasan aliran setiap peringkat; bilah bergerak dan roda turbin berfungsi bersama untuk menerima tenaga kinetik dan putaran output; silinder menyediakan persekitaran operasi tertutup untuk keseluruhan sistem aliran. Antaranya, bilah bergerak sering direka bentuk sebagai baldi simetri atau berbentuk cawan untuk menangkap dan memesongkan aliran stim dengan cekap, memastikan kecekapan pemindahan tenaga.

(II) Kelebihan Prestasi Teras

Berbanding dengan turbin stim tindak balas, turbin stim impuls mempunyai ciri-ciri prestasi dan kelebihan yang berbeza:

• Pertama, ia mempunyai lebih sedikit peringkat dan struktur yang dipermudahkan, menghasilkan kos pengeluaran yang lebih rendah, prosedur penyelenggaraan harian yang lebih mudah dan kos operasi yang boleh dikawal.

• Kedua, ia menawarkan kecekapan penukaran tenaga yang sangat baik. Dengan menggunakan teknologi stim tekanan tinggi, kecekapan terma boleh melebihi 40%.

• Ketiga, ia menampilkan suhu gas ekzos yang rendah dan pelepasan bahan pencemar yang berkurangan, menonjolkan prestasi alam sekitar mereka dan sejajar dengan keperluan operasi rendah karbon.

• Keempat, strukturnya matang dan boleh dipercayai, dengan jangka hayat yang panjang, kadar kegagalan yang rendah, dan keupayaan untuk menyesuaikan diri dengan operasi berterusan jangka panjang, memastikan kestabilan yang kukuh.

Senario Aplikasi

Dengan memanfaatkan kelebihan seperti reka bentuk matang, prestasi stabil dan kebolehsuaian yang luas, turbin stim impuls digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang perindustrian termasuk penjanaan kuasa, bahan kimia, pembuatan kertas, tekstil dan keluli. Senario aplikasi terasnya boleh dikategorikan kepada tiga jenis:

1. Medan Penjanaan Kuasa: Berfungsi sebagai peralatan kuasa teras untuk set penjana di loji janakuasa terma dan stesen janakuasa nuklear berskala besar, menyediakan output kuasa elektrik yang stabil ke grid. Ia merupakan unit penukaran tenaga utama dalam sistem kuasa.

2. Bidang Industri Kimia: Digunakan untuk memacu peralatan kritikal seperti peranti udara termampat dan pelbagai jenis pam, menyediakan sokongan kuasa yang stabil untuk proses pengeluaran kimia. Ia menyesuaikan diri dengan keperluan suhu tinggi dan tekanan tinggi bagi keadaan proses.

3. Bidang Perindustrian Lain: Dalam industri seperti pembuatan kertas, tekstil dan keluli, ia digunakan untuk memacu pelbagai jentera pengeluaran, menggantikan unit kuasa tradisional untuk meningkatkan kecekapan pengeluaran dan kecekapan penggunaan tenaga.

Secara ringkasnya, turbin stim impuls, dengan kelebihan terasnya iaitu kecekapan tinggi, mesra alam, kebolehpercayaan dan kesederhanaan struktur, mencapai penukaran yang cekap daripada tenaga terma kepada tenaga mekanikal melalui mekanisme penukaran tenaga yang tepat. Ia memegang kedudukan penting dalam bekalan kuasa pelbagai industri dan sistem penukaran tenaga, mewakili peralatan terma utama yang menggabungkan daya maju ekonomi dengan praktikaliti.