機器シリーズ–蒸気タービン

機器シリーズの次回の記事では、蒸気タービンに焦点を当てます。蒸気タービンは、加圧された蒸気からエネルギーを抽出し、回転する出力シャフトを使用して機械的作業に適用する発電機の一種です。発電機のドライブとしてよく使用されます。実際、米国で発電される電力のほとんどは、蒸気タービンを使用して発電されています。

蒸気タービンはどのように機能しますか？

タービンは、気体または液体を動力源とする回転ローターを使用します。蒸気タービンのローターは、作動するために高温のガス状蒸気によって回転します。ブレードは密閉された外部コンテナ内に収容されているため、蒸気からのエネルギーを最大化できます。ガスは、元々含まれているエネルギーの多くを通過させるために、ブレードを通過するときに膨張して冷却されます。他のタービンとは異なり、蒸気の流れは、押したり引いたりすることなく、またピストンが戻るのを待たずに、ブレードを継続的に回転させます。

蒸気タービンのプロ

蒸気タービンは、発電機を信じられないほど高速で回転させ、水車や風力タービンよりもはるかに速く回転します。たとえば、発電所に見られる典型的な蒸気タービンは1800〜3600 rpmのどこかで回転しますが、風力タービンはその一部で回転し、多くの場合、ギアボックスを使用して電気を生成するのに十分な速さで駆動します。蒸気タービンはまた、ピストン-シリンダー-クランク配置を使用するタービンよりも小さく、必要なスペースも少なくて済みます。

蒸気タービンの種類

多段蒸気タービン-重工業で使用される蒸気タービンは、上記で概説したよりも複雑です。現在使用されているほとんどの蒸気タービンは、ローターに1セットのブレードがあるだけでなく、通常、複数ステージと呼ばれるいくつかの異なるセットがあります。各段階は、蒸気が排出される前に蒸気からもう少しエネルギーを抽出するのに役立ち、必要なタービンの数を減らします。ブレードの各ステージは、リアクションまたはインパルスのいずれかによって機能する可能性があり、一般的な蒸気タービンは両方のステージが混在しています。同じローターアクスルに取り付けて同時に回転させることもできます。

凝縮蒸気タービン–エネルギーを生成することに加えて、一部の蒸気タービンは、ユニットを通過するときに空気を冷却することもできます。凝縮タービンは、発電のために大規模な発電所でよく使用されます。それらは、復水器と巨大な冷却塔を使用して、一部の部分で蒸気を水に変換します。最大のエネルギーを抽出しながら蒸気がさらに膨張し、生成プロセスがより効率的になります。蒸気を凝縮するには大量の冷水が必要です。そのため、発電所は大きな水域の隣に建設されることがよくあります。非凝縮タービンは蒸気を冷却せず、代わりに熱電併給（CHP）として知られるプロセスで熱を使用して温水を生成します。

蒸気タービンに関連する問題

• ローターの不均衡は、蒸気タービンに関連する最も一般的なメンテナンスの問題の1つです。過度の振動が発生し、ブレードがローターから離れてケーシングに入る可能性があります。
• ストリームタービンは、過熱蒸気または乾燥率の高い飽和蒸気の形で高品質の蒸気を使用して運転する必要があります。別の形式の蒸気を使用すると、湿気が持ち越されたときにブレードが侵食される可能性があります。バッフルとコントロールは、高品質の蒸気を確保するためによく使用されます。
• 蒸気タービンのシールも故障し、液体やその他の汚染物質がユニットに侵入する可能性があります。これにより、スラストベアリングやその他の数のコンポーネントが損傷する可能性があります。ハウジングに入る可能性のある液体を確実に除去するために、凝縮水ドレンが設置されることがよくあります。

全体として、蒸気タービンのメンテナンス要件は単純であり、低コストです。最高の効率で運転された場合、蒸気タービンは50年以上持続する可能性があります。

Houston Dynamic Service Inc.は、蒸気タービンの修理と再構築に重点を置いています。当社は、湾岸で利用可能な最高のタービンサービスを提供する業界リーダーとして認められています。タービンの整備方法について詳しくは、今すぐお電話ください。