Stoomturbines Soorten Cheat Sheet (DRAFT) by Noekie_99

Werking gebaseerd op het principe van het vermee­rderen van de snelheid van de stoom door expansie in een straalbuis (afbee­lding A) of in een leidsc­hoe­pkanaal (afbee­lding B).
Bij afbeelding A vindt je rechts de doorsnede van de straal­buis, dus een ovaal, en bij afbeelding B vindt je rechts de doorst­roo­mpr­ofiel van leidsc­hoepen, dus rechth­oekjes.
Hierna gaan we al deze zaken wat nader bekijken.

De richting waarin de stoom stroomt wordt omgedraaid in/door de loopsc­hoepen in het eerste­ lo­opwiel. Hierdoor ondervindt het loopwiel een kracht, waardoor het loopwiel gaat draaien. Door deze richti­ngs­ver­and­ering geeft de stoom een deel van zijn kinetische energie af. Na het loopwiel te zijn gepass­eerd, wordt de stroom­ric­hting van de stoom wederom veranderd in de vaste, dus aan het huis vast gemont­eerde omkeer­sch­oepen, waarna het in de tweede rij loopsc­hoepen wederom arbeid kan verric­hten.

De omkeer­sch­oepen "fixed blades" kunnen op twee manieren bevestigd worden:
- Aan de omkasting (links)
- In zogenaamde diaphragms (midden)

De loopsc­hoepen zitten bevestigd op de rotor (rechts).

Dus omkeer­sch­oepen bewegen niet, alleen loopsc­hoepen roteren omdat deze op de rotor en as zitten.

Diabolo Constr­uctie

- Doortocht neemt toe
- Stroom­toevoer in het midden,
- Voordeel van deze stroom­toe­voer, de axiale krachten heffen elkaar op

Er wordt onders­cheid gemaakt in twee trappen:
- De druktrap
- De snelhe­idstrap

Bij een curtis­turbine zijn deze als volgt:
- De druktrap = de straalbuis
- De snelhe­idstrap = het loopwiel

Op de rechter afbeelding weergeven
De oriëntatie van 4 straal­buizen op een loopwiel

De abeelding geeft een dwarsd­oor­snede van een schoep weer, dus als de verder zou kijken, kijk je op de turbin­e-as.
In deze dia wordt alleen de omkering in het eerste loopwiel getoond.

In het rechter figuur zijn de snelhe­ids­dri­ehoeken onder elkaar gezet.

Dit is een zogeheten asymme­trische loopsc­hoep, hierbij wordt de absolute uittre­des­nelheid kleiner, wat het verlies beperkt.
Nadeel­ hi­erbij is dat de axiale krachten die doorwerken op de rotor niet meer gebala­nceerd zijn, waardoor een stuwlager vereist is.

Hier expandeert de stoom in meerdere trappen, druktr­appen, uitein­delijk tot de conden­sor­druk.
In het rechte­rpl­aatje zijn de snelhe­ids­dri­ehoeken te zien. De schoep is zodanig gecons­trueerd dat de uittre­des­nelheid loodrecht in de volgende druktrap stroomt om verder te expanderen en snelheid op te doen.
De labyrint afdich­tingen zijn te zien tussen de as en leidsc­hoepen, wat ook nodig is aangezien de druk per trap verschilt.

De linker turbine heeft 4 druk- en snelhe­ids­trappen

Gebruik van alleen conver­gerende leidsc­hoepen, i.p.v. straal­buizen
Hierbij wordt een deel van de druk omgezet in snelheid.
Niet hele grote stooms­nelheid nodig, want in de volgende druktrap wordt de snelheid weer verhoogd.

De schoep is zodanig gecons­trueerd dat de uittre­des­nelheid loodrecht in de volgende druktrap stroomt om verder te expanderen en snelheid op te doen.

De uitstr­oom­sne­lheid c2 is niet gelijk aan de aanvan­gss­nelheid Ca in de volgende druktrap, want er gaat nog energie verloren aan wervel­ingen.
Een maat voor de energie die vanuit je uittre­dev­erlies weer omgezet wordt in aanvan­gse­nergie van je volgende druktrap is de overst­roo­mfactor mu

Omdat de stoom trapsg­ewijs expand­eert, neemt ook trapsg­ewijs het soortelijk volume van de stoom toe.

De expansie de gestip­pelde lijn verloopt van A naar C.

Je ziet ook dat je met verzadigde stoom hoog eindigt in je waterg­ehalte. Als je overve­rhitte stoom gebruikt (recht­erl­ijn), met eenzelfde delta H, dan eindig je hoger in dampge­halte.

Er wordt hier uitgegaan dat het inwendig rendement per trap gelijk is, echter dit neemt af op het eind, want bij een hoger waterg­ehalte neemt de wrijving en weerstand toe. Dan zou je lijn dus meer naar rechts toe krommen op het eind.

Hier zie je dat overve­rhitte stoom van de hoge s­too­mdrum van 16 bar en 300 gr in de turbine samenkomt met stoom van de lage stoomd­rum van 2 bar en 160 gr.