|
Een '''stoomturbine''' is een apparaat dat wordt gebruikt om de hoge [[Druk (grootheid)|druk]] van [[stoom]] om te zetten in rotatie van een as die een uitgaand [[vermogen (natuurkunde)|(as)vermogen]] levert. Dit type [[turbine]] wordt voornamelijk toegepast in [[elektriciteitscentrale]]s, maar ook wel bij andere toepassingen waar grote vermogens nodig zijn zoals zeeschepen.
== Werking ==
Bij een moderne stoomturbine wordt de stoom tegen een rij [[schoep|rotorschoepen]] geleid, die de stoom maximaal van richting verandert. Vervolgens gaat de stoom langs een rij statorschoepen waar het weer omdraait van richting en naar de volgende rij rotorschoepen. Dit proces blijft zich herhalen tot de stoom maximaal is [[Algemene gaswet|geëxpandeerd]]. Wanneer de stoom zover in [[energie]] is uitgeput dat zich [[condenseren|waterdruppeltjes]] beginnen te vormen, wordt deze uit de turbine geleid omdat de met supersonische snelheid bewegende waterdruppels op de turbinebladen voor [[erosie]] zorgen. Dit gebeurt als ongeveer 20% van de watermoleculen gecondenseerd is.
== Geschiedenis ==
De stoomturbine is al rond [[1883]] uitgevonden door de [[Zweden|Zweedse]] ingenieur [[Gustav de Laval]] in zijn allersimpelste vorm, de [[lavalturbine]]. Deze turbine bestaat uit een groot aantal emmervormige schoepen die de stoom opvangen en omzetten in een rondgaande beweging. Hij gebruikte deze turbine om een melkcentrifuge aan te drijven.
In [[1884]] heeft de [[Groot-Brittannië|Britse]] ingenieur [[Charles Algernon Parsons]] de reactieturbine ontworpen. Deze turbine laat de stoom in de lengterichting van de as stromen en verlaagt de druk trapsgewijs, verspreid over een aantal schoepenwielen.
Tegelijkertijd met Parsons heeft [[Auguste Rateau]] een turbine ontworpen waarbij de druk alleen verlaagd wordt bij de statorschoepen,. ditDit kleine verschil leidt tot een flinke toename van het rendement. Tegenwoordig noemt men dit Zoellyturbines en dat zijn in feite niets anders dan in serie geschakelde lavalturbines. Door de aanwezigheid van meerdere elkaar opvolgende druk - en snelheidstrappen, gaat de omtreksnelheid 'U' omlaag. De reden is dat de omtreksnelheid en de warmteval over de druktrap rechtevenredig zijn. De warmteval per druktrap zal kleiner zijn en daardoor zal de omtreksnelheid ook reduceren. Echter moet deDe warmteval van iedere druktrap (aaneengeschakelde turbines inachtnemend) moet echter wel gelijk blijven. Anders zou men verschillende omtreksnelheden op 1 hoofdas krijgen.
== Classificatie ==
Axiaal/radiaal, gelijkdruk(impuls)/overdruk(reactie), samengesteld type, condensatie/aftap
Het basisonderscheid maakt men op expansie -eigenschappen,. zoZo baseert de hoofdindeling zich meestal op het feit dat deze gelijkdruk - of overdrukturbines zijn. Deze expansie kan op twee verschillende manieren plaatsvinden:
=== Gelijkdrukturbines ===
[[Bestand:Wirnik turbiny parowej ORP Wicher.jpg|thumb|right|[[Parsonsturbine]]]]
[[Bestand:Ljungstroem.jpg|thumb|upright|[[Ljungströmturbine]]]]
Omdat de ingaande druk aan het schoepenwiel gelijk is aan de uitgaande druk na de schoep.
Volledige expansie in de nozzles/straalpijpen.
Is een turbine waarbij de uitgaande druk lager is dan de ingaande.
Gedeeltelijke expansie in de leischoepen en gedeeltelijk in de loopschoepen.
Deze worden impuls/reactie-turbines of simpelweg reactieturbines genaamd. De parsonsturbine wordt hier inhierin ondergebracht. De lei- en loopschoepen worden relatief gelijk uitgevoerd en omdat bij deze turbine het enthalpieverschil per trap (lei+loop) gelijk is, kan men dus in functie van het aantal trappen het gegeven of te bekomen vermogen extrapoleren.
Wel ontstaat bij dit soort turbines, door de drukval per trap, een axiale asbelasting.
* [[Parsonsturbine]]. In [[1884]] heeft de [[Groot-Brittannië|Britse]] ingenieur [[Charles Algernon Parsons]] de reactieturbine ontworpen, deze turbine laat de stoom in de lengterichting van de as stromen en verlaagt de druk geleidelijk, verspreid over een aantal schoepenwielen. De snelheid is nu 1500 of 3000 tr/min. Alle hedendaagse turbines zijn Parsonturbines.
* De [[Ljungströmturbine]] . is eenEen turbine met twee tegengesteld draaiende assen. De leischoepen draaien ook maar in tegengestelde richting. ▼=== Ljungströmturbine ===
▲* De [[Ljungströmturbine]] is een turbine met twee tegengesteld draaiende assen. De leischoepen draaien ook maar in tegengestelde richting.
== Zie ook ==
| 