Come stai, oggi nel nostro post del blog vediamo: Come funziona una turbina a vapore e a cosa serve.
Il turbina a vapore È un tipo di motore a turbomacchina che trasforma l’energia del flusso di vapore in un altro tipo di energia, meccanica. Turbine di questa natura sono spesso utilizzate in diversi cicli di potenza che utilizzano un fluido che ha la proprietà di cambiare fase.
Il ciclo più utilizzato è quello che utilizza il vapore di una caldaia e parte ad alta temperatura e pressione. Le turbine a vapore sono utilizzate per generare energia elettrica dall’energia meccanica del movimento, sempre alimentata da energia termica.
A cosa serve una turbina a vapore?
Le turbine a vapore sono utilizzate in molte circostanze in quanto sono molto versatili. All’inizio si comportavano come motori di navi che avevano bisogno di molta potenza. D’altra parte, nell’industria utilizzato per il funzionamento di pompe e compressori. Anche così, l’applicazione più comune e rilevante è quella di generare elettricità.
Si stima che la turbina a vapore sia presente fino al 75% dell’elettricità prodotta nel mondo. Viene utilizzato negli impianti termoelettrici (gas, carbone, biomassaecc.) e dentro centro nucleare.
Vedere ulteriori informazioni: Funzionamento di una turbina a vapore
Funzionamento delle turbine a vapore
- Il vapore è ottenuto da una caldaia che fa bollire l’acqua (la caldaia non fa parte della struttura della turbina). Petrolio, gas, carbone o uranio possono essere utilizzati per riscaldare la caldaia.
- Il vapore prodotto ha alta pressione e alta velocità. Per capire di cosa si tratta bisogna avere l’idea di una padella con un piccolo foro da cui fuoriesce il vapore.
- Alcuni tubi, noti come becchi, convogliare il vapore generato nella caldaia alla turbina. Quando il vapore raggiunge la turbina, si scontra con alcune pale, facendo girare la turbina e il suo albero.
- Una riga composta da pale è chiamata a bobina, La turbina è composta da più bobine che contengono più pale.
Trasformazione energetica
in questo momento il energia chimica che proviene dal combustibile utilizzato per far bollire l’acqua viene trasformato in energia di moto rotatorio o energia cinetica. Se il rotore della turbina è collegato a un generatore oa una dinamo, viene prodotta energia elettrica.
Cosa succede al vapore residuo?
Quando il vapore esce dalle bobine della turbina, ha già perso potenza e un certo grado di calore. Questo vapore residuo viene però utilizzato, trasformandolo in liquido (condensazione) e ritornando in caldaia. Viene quindi riscaldato e riutilizzato nel circuito.
Si tratta di un circuito chiuso dove viene utilizzato il valore di pressione e calore residuo in uscita dalla turbina. Le perdite si riducono non lasciandolo fuoriuscire nell’atmosfera.
Parti di turbine a vapore
- Sistema di ammissione: Queste sono valvole che controllano il flusso di vapore nella turbina. Queste valvole sono pilotate idraulicamente. Inoltre possono essere pilotate da un gruppo olio di comando o pneumaticamente.
- Corpo turbina: È costituito dal rotore, che ha le corone rotanti delle pale o pale, l’albero, lo statore e l’alloggiamento.
- Scarico turbina: È la parte posteriore della turbina ed è il punto in cui il vapore viene portato al condensatore o al tubo di contropressione.
- Aree di estrazione o reiniezione: Area in cui il vapore viene estratto o iniettato.
- Guarnizioni a labirinto di vapore: Riduce le perdite di vapore dai fori.
- Riduttore: Quando la velocità di rotazione dell’albero è maggiore di quella utilizzata per azionare l’alternatore, il riduttore è responsabile della riduzione del numero di giri.
- Generatore: Componente che consuma la potenza del motore emessa dalla turbina ed è responsabile della generazione di corrente elettrica.
Dove si utilizzano le turbine a vapore?
Le turbine a vapore sono macchine che convertono l’energia termica in energia meccanica mediante l’espansione del vapore. Questa energia meccanica può essere utilizzata per produrre elettricità nelle centrali elettriche o per azionare macchine nell’industria.
Questi sono i tre luoghi in cui vengono utilizzate le turbine a vapore:
- Centrali elettriche: Le turbine a vapore sono ampiamente utilizzate nelle centrali elettriche per produrre elettricità. In questi impianti, il vapore viene creato riscaldando l’acqua con la combustione di combustibili fossili come carbone, petrolio o gas naturale. Il vapore generato passa attraverso una sequenza di turbine a vapore, dove viene amplificato e trasformato in energia meccanica. Questa energia meccanica viene poi utilizzata per far girare un generatore che genera elettricità. Una centrale utilizza del vapore per azionare le turbine e generare energia elettrica.
- Industria: le turbine a vapore sono utilizzate anche nell’industria per azionare macchinari e attrezzature pesanti. Ad esempio, nell’industria chimica, le turbine a vapore sono utilizzate per far girare i reattori e altre apparecchiature nei processi di produzione. Vengono utilizzate anche nell’industria alimentare per azionare le macchine da imballaggio e nell’industria tessile per muovere i telai.
- Navigazione: le turbine a vapore sono state storicamente utilizzate per alimentare le navi. Sebbene oggi le turbine a vapore siano meno comuni nel trasporto marittimo, sono ancora utilizzate su alcune navi, in particolare quelle che richiedono una grande quantità di energia per funzionare, come le navi da crociera e le navi da carico. Le turbine a vapore hanno il potenziale per essere molto più efficienti dei motori a combustione interna in alcuni casi, il che le rende speciali per questo tipo di applicazioni.
