Sjtoumturbine

Ein sjtoumturbine is ein mechanisch apparaat det de thermische energie van hoge drök sjtoum, omzitj in broekbaar mechanische (drejjendje) energie.

 Ontwikkeling 

De sjtoumturbine gebroektj de in de sjtoum aanwezige enthalpie. Dao zeen twee types te ongersjeije, namelik de impuls (aktie) en de reactie turbine, opgedeildj nao de enthalpiedaling, of die plaats vindj in'ne loupsjoepe of de leidsjoepe. 't Principe van'ne reactieturbine waerdje al in'ne Griekse oudheid oetgevonje door Heron van Alexandria hae gebroekdje de oetvinjing veur de ontwikkeling van eine primitieve  (Aeolipile). De eerste oetvinjing van ein turbine waerdje aevel neet verder ontwikkeldj, en allein es sjpeelgood gebroektj. 


In 1551 besjrief de Osmaanse geleerdje Taqi al-Din veur 't eers ein sjtoumturbine es aandrieving veur ein drejgrill. In 1629 kreeg Giovanni Branca es eerste 't Idee, heite sjtoum te gebroeke om dao ein sjoepewiel mit te laote drejje, mer hae veurdje 't idee nooit in'ne praktijk oet. De eerste dae dao mit begos waas de Zjweed Carl Gustav Patrik de Laval 1883 (Impulsturbine) en'ne Ingelsman Charles Parsons (1884) (Reaktieturbine). Allebei dees 'oer'turbines sjtaon in 't Duits museum in Münche. Parsons waas ouch de eerste, dae ein sjtoumturbine in ein sjeep boewdje, de Turbinia. 't grote veurdeil van ein reaksieturbine is det veur loup- en leidsjoepe 'tzelfdje sjoepprofiel gebroektj kan waere. Ein naodeil is 't grote aantal sjoeperieje, en dao door de lengte,  die gebroektj motte waere om de energie om te zitte. Es compromis tösse de compacte boewwieze van'ne Laval turbine en  baetere werking van'ne Parsons turbine ontwikkeldje parallel aanein Charles Gordon Curtis in America, Auguste Rateau in Frankriek en Heinrich Zoelly in Zjwitserlandj rondj 1900 meertraps impulsturbines. De meiste modern sjtoumturbines zeen ein combinatie van 't reactie en impuls ontwerp. Typisch veur die ontwerpe is det de hoog dröktrappe van 't impuls (aktie) type zeen, en de lege dröktrappe van 't reactie type. 


Impulsturbines
Ein impulsturbine haetj gefixeerde sjtraolpiepe die zorge veur ein hoog oetsjtruimsjnelheid van'ne sjtoum taege de sjoepe (hoog kinetische energie). Deze sjtoum bleus den taege de haole kantj van'ne sjoepe, en weurtj dan van richting verangerd, dees drejjing van richting geuftj den ein reaksiekrach op'pe sjoepe, wodoor de sjoep weggeduujd weurtj, en 't sjoepewiel geitj drejje. Daodoor weurtj de sjnelheid van'ne sjtoum weer verleeg, en kan in'ne volgendje sjtraolbuus weer versjneldj ware, om zo ein volgendje riej sjoepe aan te drieve.

Reactieturbines
In ein reactieturbine, zeen de sjoepe op'pe rotor zelf vormgegaeve es convergerendje sjtraolbuuze. Dit type turbine maaktj den ouch gebroek van'ne reaksiekrach die ontsjteitj door de verheuging van'ne sjnelheid in'ne sjtraolbuuze (rotor). De sjtoum weurtj verder geleidj door de gefixeerde sjoepe van'ne stator, en numpdj in'ne volgende riej loupsjoepe weer toe in sjnelheid, mit de biejbeurendje reaksiekrach es gevolg van de hernuujdje sjnelheidstoename op'pe rotor. De drök van'ne sjtoum zaktj biej eeder trap van'ne turbine ein bietje, wobiej 't volume sjteeds groter weurtj, det verklaordj waorom det de sjoepe nao 't enj van'ne turbine sjteeds groter waere. De drök- en temperatuurdaling gaeve precies de enthalpiedaling van'ne sjtoum weer, en gaeve daomit de werking van ein tubine es omzitter van enthalpie in sjnelheid weer. 

Direct drive
Elektriciteitscentrales gebroeke grote sjtoumturbines om generators aan te drieve, en zo bienao 80% van'ne op'pe waereld gebroekdje elektriciteit op te wekke. in de meiste centrales weurdj de sjtoum om de turbines aan te drieve door middel van fossiele den waal nucleaire brandjstof gemaaktj in grote sjtoumkaetels. 
De generators die gebroektj waere höbbe meistal ein poolpaar, waat wiltj zegke det ze in Europa, wo d'r ein netfrequentie van 50 Hz is 3000 omwentellinge per minuut motte make. In Amerika, en ouch get anger lenj, is de frequentie van 't net 60 HZ dus dao drejje de turbines 3600 toere per minuut. In de toekoms zólle d'r mit meer poolpare missjiens minder omwentellinge neudig zeen, mer ein sjtoumturbine haetj 't beste rendement biej hoog toeretalle. 't Principe det de as van'ne generator rechsjtreeks op'pe as van'ne turbine weurdj gekoppeldj weurdj Direct drive genumpdj. Dees sjtoumturbines gelje mit vermoges toet 1600 MW (weurdj noe biej de Finse kerncentrale Olkiluoto III geboewdj) es de grootste van häör saort.

Geregeldje sjnelheid

Ouch in sjepe waer(dj)e väöl sjtoumturbines gebroektj. De klein greutte, weinig ongerhaad, lich gewich, en weinig trillinge zeen allemaol veurdeile ten opzichte van eine grote sjeepsdiesel. Ein naodeil is waal det sjtoumturbines allein maar efficient zeen biej doezendje omwentelinge per minuut. Daorom motte d'r veur 't gebroek op sjepe duur versjnellingsbek, en ein omkeerinrichting waere toegepas. Mer d'r zeen ouch sjepe, wie bieveurbeeldj de Turbinia wo de sjroef rechsjtreeks door de sjtoumturbine weurdj aagedreve. Ein anger naodeil is den nog det grote sjeepsdiesels mit gemaak ein rendement van meer es 50% haole terwiel dit veur sjtoumturbines nog neet vanzellefsjpraekendj is, dao waere eerder rendemente van ongeveer 45% gehaoldj. 

Categorie:Turbines
categorie:motortechniek
.