ångturbin

En ångturbine är en maskin som omvandlar energin hos högtemperatur och högt tryckande ånga till mekaniskt arbete. Den fungerar genom att ångan expanderas genom blad som är fästa vid en roterande axel, vilket gör att axeln roterar och driver en generator eller annan maskin.

Principen bygger på Rankine-cykeln. Ångan leds in i turbinen där trycket och temperaturen faller när den expanderar genom bladens kanaler. Det uppstår ett vridmoment som överförs till axeln och till generatorn. För att öka verkningsgraden används ofta en kondensor som avlägsnar ångan och låter vattnet återanvändas i ångpannan.

Det finns olika typer. Impulsturbiner omvandlar ångans kinetiska energi till arbete genom serier av nozzleer och blad. Reaktions-turbiner använder tryckfall över både blad och kammare och har ofta flera steg. Stora kraftturbiner i elproduktion är vanligtvis av axialflödesdesign; mindre enheter kan vara radialflödesdesign.

Historiskt utvecklades den moderna ångturbinen i slutet av 1800-talet, med Charles Parsons som byggde den första praktiska ångturbinen 1884. Sedan dess har konstruktionen blivit mer modulär och komponentbaserad med högre tryck och temperaturer.

Användningar: huvudsakligen i termiska och kärnkraftverk för elproduktion. I kombinerade cykelsystem används ångturbiner tillsammans med gasturbiner för att förbättra den totala verkningsgraden (CCGT). De används också i industriella processer där ånga produceras för värme.

Drift och underhåll kräver noggrann kontroll av bladslitage, balansen, smörjsystemet samt kondensor- och kylsystem. Regelbunden övervakning bidrar till lång livslängd och stabil drift.