Fundamentos de turbinas de vapor

Una turbina de vapor es una herramienta que se utiliza para convertir la energía térmica en energía mecánica . Una turbina de vapor comprende un rotor y un generador y se utiliza típicamente para generar energía eléctrica . El trabajo impartido al rotor del vapor genera electricidad haciendo girar un imán en un soporte de cobre. El calor se utiliza para hacer el vapor , típicamente por agua hirviendo. A medida que el gas se expande dentro de un circuito cerrado que pasa necesariamente a través de los rotores de la turbina, a una presión elevada . Parte de la energía en el vapor se convierte en trabajo o energía mecánica, que hace girar la turbina . Este trabajo se convierte a continuación en electricidad por el generador , hecho girar por el rotor . El ciclo Rankine

El ciclo de Rankine ( llamado así por el científico escocés William Rankine , que se le atribuye su invención) es el ciclo de calor de efectivo utilizado para mover una turbina . Típicamente, el agua se calienta para formar vapor. El gas empuja la turbina medida que se expande a través de los rotores. Luego de calor se vierten de manera que el gas puede ser recalentado . Ley termodinámica dice que cuanto mayor es la diferencia de temperatura entre la calefacción y el vapor se enfría , mayor es la energía generada .
El Fluido

Por lo general , el ciclo de Rankine Trabajando utiliza el agua porque es un líquido abundante, rentable. También tiene propiedades que hacen que sea beneficioso para la generación de energía . Cuando se enfría a una fase líquida , se comprime más fácilmente por las bombas . Esto ahorra energía que de otro modo se perdería en tratar de comprimir un gas. Sin embargo , otros líquidos pueden ser utilizados , incluyendo , líquidos volátiles orgánicos como el hexano y tolueno . Estos ebullición a una temperatura mucho más baja y son aplicables para la energía solar concentrada y otras fuentes de calor de baja , como algunos geotérmica. Cuando se utilizan estos fluidos , el ciclo se denomina un ciclo de Rankine orgánico.
Closed Loop

El fluido de trabajo es en un bucle cerrado y está en constante recalentada y enfriada , ya que da su energía a los rotores que giran la turbina . Las grandes torres cónicas en las centrales eléctricas son para enfriar el líquido. Las nubes blancas emergentes son las gotas de agua de vapor de refrigeración que han disipado el calor no utilizado por volatilización . El fluido de trabajo , sin embargo, nunca se libera . Constantemente se hace circular , recalienta y enfría al acciona la turbina .
Aplicaciones

Las turbinas de vapor se utilizan en casi todas las instalaciones de generación de energía eléctrica, sólo la fuente de la cambios de calor . Si el fluido de trabajo se calienta con carbón, barras de uranio , geotérmica o solar, la generación eléctrica se realiza por un generador de turbina de vapor, o una turbina adecuada para fluidos calentada inferior como se usa en el ciclo de Rankine orgánico. En una turbina eólica, la energía en el viento hace girar la turbina directamente; no hay necesidad de calor. Sin embargo, la generación de electricidad a partir de la energía mecánica de la turbina de giro al generador es idéntico .
Turbina de Gas

Otro tipo de turbina, una turbina de gas , se utiliza en la propulsión a chorro . Aquí , un gas caliente obliga a las cuchillas a girar y el motor se mueve el vehículo mediante la creación de empuje.