Noções básicas de turbinas a vapor

A turbina a vapor é uma ferramenta usada para transformar energia térmica em energia mecânica. Uma turbina de vapor compreende um rotor e um gerador e é tipicamente utilizado para gerar energia eléctrica . O trabalho transmitida ao rotor do vapor gera energia elétrica girando um ímã em um suporte de cobre. O calor é utilizado para fazer o vapor , tipicamente por água a ferver . À medida que o gás se expande dentro de um circuito fechado que passa necessariamente por meio de rotores sobre a turbina , a uma pressão elevada . Uma parte da energia do vapor é convertido em trabalho , ou energia mecânica , que gira a turbina . Este trabalho é, então, convertida em electricidade pelo gerador , fiado pelo rotor . O Ciclo Rankine

O ciclo Rankine ( em homenagem ao cientista escocês William Rankine , que é atribuído com sua invenção ) é o ciclo de fluxos de calor usado para acionar uma turbina . Tipicamente, a água é aquecida para formar o vapor . O gás empurra a turbina , uma vez que se expande através dos rotores . Em seguida, o calor é despejado assim que o gás pode ser reaquecido . Lei termodinâmica diz que quanto maior a diferença de temperatura entre o quente eo vapor de refrigeração , maior será a potência gerada .

O Fluido

Normalmente, o ciclo Rankine Trabalhando utiliza a água , pois é , um líquido rentável abundante. Tem também propriedades que o tornam benéficos para a geração de energia . Quando arrefecida a uma fase líquida , que é mais facilmente comprimida pelas bombas . Isso economiza energia que de outra forma seriam perdidos na tentativa de comprimir um gás. No entanto , outros líquidos podem ser utilizados , incluindo fluídos orgânicos voláteis , tais como hexano e tolueno . Estes ebulição a uma temperatura muito mais baixa e são aplicáveis ​​para a energia solar concentrada e outras fontes de calor de baixo , como alguns geotérmica . Quando esses fluidos são utilizados , o ciclo é chamado um ciclo Rankine orgânico.

Circuito Fechado

O fluido de trabalho está em um ciclo fechado e é constantemente reaquecido e resfriado , pois dá a sua energia para os rotores que giram a turbina . As grandes torres cônicas em estações de energia são para o resfriamento do líquido. As nuvens brancas emergentes são gotas de água a partir do vapor de refrigeração que se dissipado o calor não utilizado por volatilização . O fluido de trabalho , no entanto , nunca é libertada. É constantemente divulgado , reaquecido e resfriado como conduz a turbina .

Applications

Turbinas a vapor são usados ​​em quase todas as instalações de geração de energia elétrica , apenas a fonte do trocas de calor . Se o fluido de trabalho é aquecido com carvão , barras de urânio , geotérmica e solar, a produção de energia eléctrica é realizado através de um gerador de turbina a vapor , ou uma turbina adaptada para fluidos aquecidos inferior tal como utilizado no ciclo de Rankine orgânico . Em uma turbina eólica , a energia no vento gira a turbina directamente; não há necessidade de calor . No entanto, a geração de eletricidade a partir da energia mecânica da turbina girar ao gerador é idêntico.

Turbina a Gás

Outro tipo de turbina, uma turbina a gás , é usado em propulsão a jato . Aqui, um gás quente força as pás a girar eo motor move o veículo através da criação de empuxo.