Arama

Türbin ve Kullanım Alanları

Güncelleme: 19 Şubat 2017 Gösterim: 18.904 Cevap: 3
ThinkerBeLL - avatarı
ThinkerBeLL
VIP VIP Üye
14 Mayıs 2009       Mesaj #1
ThinkerBeLL - avatarı
VIP VIP Üye

Türbin

Ad:  Türbin1.jpg
Gösterim: 4642
Boyut:  69.4 KB

akmakta olan akışkanın enerjisini mekanik enerjiye dönüştürmede kullanılan aygıtların ortak adı.
Sponsorlu Bağlantılar

Türbinler, akışkanın sabit ya da hareketli kanatçık benzeri palalardan ya da bir fandalrine benzer kanatlardan oluşan bir sistemin içinden geçirilmesi ve böylece de sistemin dönmesinin sağlanması ilkesine dayalı olarak çalışır. Su türbini (hidrolik türbin), buhar türbini, rüzgâr türbini ve gaz türbini Olmak üzere başlıca dört tip türbin vardır. İlk üç türbin tipi en çok elektrik enerjisi üretiminde kullanılır, gaz türbininin asıl kullanım amacı ise uçaklar için gerekli jet tepkisinin elde edilmesidir.

Türbinin temel çalışma ilkesinden eski çağlarda da yararlanılmıştır. Su türbininin atası olan su çarkı, İÖ y. 70’te Romalılar tarafından tahılların öğütülmesinde kullanıldı. Bu tür ilk aygıtlar su akıntısının yeterli olduğu yerlerde ırmaklara yerleştirilen basit gemi çarklarına benziyordu. Buhar türbinlerinin ilk örneğinin ise 1. yüzyılda İskenderiyeli Heron tarafından yapıldığı sanılmaktadır. Tepki ilkesiyle çalışan bu aygıtta dönme hareketi, kıvrık tüplerden (çim sulama fıskiyesine benzer biçimde) dışarı püskürtülen buhar aracılığıyla gerçekleştiriliyordu. Rüzgâr türbininin geliştirilmesine esin kaynağı olan yel değirmeni İS 7. yüzyılın ortalarında İran’da kullanılmaktaydı. Yatay bir mil üzerine yerleştirilmiş dikey yelkenden oluşan yel değirmeni Avrupa’ya yüzyıllar sonra Âraplar aracılığıyla taşındı.

Su türbinleri.


Su türbinlerinin, tepkili türbin ve çarpmak türbin olmak üzere iki türü vardır. Kullanılacak türbinin türü baraj gölleri ile çavlanlardaki su koşullarına göre belirlenir. Çarpmalı türbinler genellikle büyük düşme yüksekliği ve düşük debilerde kullanılır, tepkili türbinler ise çoğunlukla 450 m’den iz düşme yüksekliği olan ve orta ya da yüksek debili sularda kullanılır. Çarpmalı türbinlerde enerji ilk olarak suyun düşüş hareketinin kinetik enerjiye dönüştürülmesiyle elde edilir. Bu işlem suyun hava su jeti fırlatacak biçimde özel olarak tasarlanmış bir lüleden geçirilmesiyle gerçekleştirilir. Bu jet doğrudan doğruya, türbin çarkının (rotor) çevresine sudan olabildiğince çok hız alabilecek biçimde yerleştirilmiş kepçelere gönderilir. En yaygın olarak kullanılan çarpmalı türbin türü olan Pelton türbininde (ya da Pelton çarkı) her kepçe, kendisine çarpan su kütlesi iki kola ayrılacak biçimde tam ortasından çift büklümlü bir duvarla ikiye bölünmüştür; böylece türbine maksimum miktarda enerji iletilmesi sağlanır.

Tepkili türbinlerde ise dönme işlemi, suyun çark içinde hızlandırılmasıyla oluşan tepki kuvveti aracılığıyla gerçekleştirilir. Tepkili türbinler bu hızlandırmanın gerçekleştirilme biçimine göre Francis, Kaplan ve Deriaz türbini olmak üzere başlıca üç türe ayrılır. Bunların tümünde hidrolik basıncın bir bölümü, su türbin çarkına açılan bir kapı düzeneğinden ve sarmal biçimli bir mahfazadan oluşan giriş bölümünden geçerken hıza dönüştürülür. Sudan alman enerji suyun tüm enerjisini soğuran tek kademeli bir türbin çarkı (yalnızca tek bir sıra kepçe ya da kanattan oluşan rotor) içinde mekanik enerjiye dönüştürülür.

Buhar türbinleri.


Buharın sahip olduğu ısıl enerjiyi işe dönüştüren bu makineler büyük miktarlarda elektrik üretiminde kullanılan öbür birincil devindiricilerin yerini almıştır. Bu tür türbinlerin tahrik edilmesi için gerekli olan buhar, kömür ya da petrol yakan kazanlardan ya da nükleer reaktörlerden sağlanır.

Buhar türbini yataklanmış ve silindir biçimli mahfazayla çevrelenmiş bir milden (rotor) oluşur. Türbin silindirinin çevresine yerleştirilmiş lülelerden çıkan ve mile bağlı pala ya da kepçelere çarpan buhar jeti milin dönmesini sağlar. Buhar türbinleri devindirici gücü yel değirmenlerine benzer biçimde üretir; aradaki fark, hava akımı yerine yüksek basınçlı buhar kullanılmasıdır. Buhar türbinleri, egzoz buharının yoğunlaştırıcıdan (kondansör) geçirilip geçirilmemesine göre yoğunlaştırıcılı ya da yoğunlaştırıcısız buhar türbini biçiminde sınıflandırılabilir. Yoğunlaştıncılı tipte egzoz buharı, borularında çok miktarda soğuk su dolaştıeılan bir yoğunlaştıncıdan geçirilerek yoğunlaştırılır. Soğuk su buharın sahip olduğu ısıyı soğurarak uzağa taşır.
Sürekli yoğunlaştırma işlemi yoğunlaştırıcı içinde düşük basıncın korunmasını sağladığından buharın genleşme oranı (genleşen buharın hacminin buharın ilk hacmine oranı) ve bunun sonucu olarak da türbinin verimi ve iş çıktısı artar. Olanaklı en yüksek verimliliğin gerekli olduğu tüm elektrik santrallarında doğrudan büyük bir elektrik üretecine bağh yoğunlaştırıcılı türbinler kullanılır.

Yoğunlaştırıcısız türbinlerde ise buhar türbinde genleştirildikten sonra doğrudan atmosfere, bir ısıtma sistemine ya da başka bir aygıta gönderilir. Bu tür makineler düşük ya da orta basınçlı buharın gerekli olduğu sistemlerde ve buhar üreteci ile buharla çalışan aygıt arasına yoğunlaştıncısız bir türbin yerleştirilerek ucuz bir biçimde yan ürün enerjisinin üretilebildiği sanayi tesislerinde kullanılır.

Rüzgâr türbinleri.


Rüzgâr enerjisini elektrik enerjisine dönüştüren bu aygıtlar, düşey eksenli makineler ve yatay eksenli makineler biçiminde sınıflandırılır.

Düşey eksenli tipin en iyi örneği Darrieus türbinidir. Bu türbin, uçlarından, düşey biçimde durmakta olan bir milin alt ve üst uçlarına bağlanmış ve orta bölümünden dışa doğru eğilerek bir mutfak karıştırıcısına benzetilmiş iki kanattan oluşur. Kanatlar genellikle bükülmüş alüminyum şeritlerden yapılır.

Yatay eksenli rüzgâr türbini ise uçak pervanesine benzer bir biçimde bükülmüş metal palaları bulunan bir rotordan oluşur. Palalar eksenleri çevresinde bir otomatik hız ayarlayıcı düzenek aracılığıyla döndürülür. Sürekli rüzgârın bulunduğu yüksek yerlerde bu tür yüzlerce rüzgâr türbini bir araya getirilerek “rüzgâr çiftlikleri” kurulmuştur. ABD’de California’da Barstow yakınlarındaki (Califorina) Tehachapi Dağları ile New Hampshire ve Hawaii’deki bazı bölgelerde rüzgâr çiftlikleri bulunmaktadır. Rüzgâr çiftliklerinde milyonlarca kilovat saat elektrik üretilebilmektedir.

Gaz türbinleri.


Gaz türbinleri, akışkan olarak gaz kullanılan türbinlerdir. Ama günümüzde gaz türbini deyimi daha çok, sıkıştırıcı, yanma odası ve türbinden oluşan bir içten yanmalı motorun tümünü tanımlamakta kullanılır. Bir elektrik üretecinin, pompanın ya da pervanenin tahrik edilmesinde bu makineden yararlanılabilir. Jet uçaklarında türbinden çıkan egzoz gazının bir lülede hızlandırılarak dışarı atılmasıyla uçağın hareketi için gerekli tepki elde edilir.


Son düzenleyen perlina; 19 Şubat 2017 22:54
Tanrı varsa eğer, ruhumu kutsasın... Ruhum varsa eğer!
_Yağmur_ - avatarı
_Yağmur_
VIP VIP Üye
11 Ocak 2013       Mesaj #2
_Yağmur_ - avatarı
VIP VIP Üye
TÜRBİN
Hareket hâlindeki bir akışkanın kinetik ve/veya ısı enerjisini doğrudan doğruya dönme enerjisine dönüştüren makine.
Sponsorlu Bağlantılar

Başlıca iki çeşittir. "İmpulslu türbin"de akışkan, bir dizi memeden püskürerek bir rotor çevresindeki kanatlara çarpar ve rotora bağlı türbin milinin dönmesini sağlar. Tepkili türbinde ise türbin mili, çevresindeki memelerden ya da meme biçimli kanatlardan akışkanın püskürmesi sırasında meydana gelen tepkiyle döner. İlk buhar türbinlerini 1880'lerde İngiliz mühendisi Charles A. Parsons gerçekleştirdi.

MsXLabs.org & Morpa Genel Kültür Ansiklopedisi

BEĞEN Paylaş Paylaş
Bu mesajı 1 üye beğendi.
Son düzenleyen Safi; 19 Şubat 2017 20:34
"İnşallah"derse Yakaran..."İnşa" eder YARADAN.
Safi - avatarı
Safi
SMD MiSiM
4 Eylül 2015       Mesaj #3
Safi - avatarı
SMD MiSiM
Ad:  Türbin2.jpg
Gösterim: 2041
Boyut:  96.5 KB

TÜRBİN


a. (fr. türbine; lat. türbo, -iniş, burgaç, topaç’tan). iş üreten hareketli çarkı, devindirici bir akışkanın (su, buhar gaz vb.) enerjisiyle döndürülen türbomakine. (Bk. ansikl. böl.)

—Bayınd. Kar türbini, karı bir türbin yardımıyla atarak mekanik olarak küreyen aygıt.

—Kuyuc. Kuyu açma türbini, çumurların dolaşımıyla harekete geçen ve türbosondaj sırasında matkabın kuyu dibinde dönmesini sağlayan özel türbin.

—Petr. san. Türbin yakıtı, türbomakinelerde ya da gaz türbinlerinde kullanılan yakıt ya da ağır distilat.

—ANSİKL. Bir türbin iki temel organdan oluşur: temel görevi, çarka giren akıştan ipçiklerine uygun bir yön vermek olan sabit bir dağıtıcı; görevi, akışkanın enerjisini mekanik enerjiye dönüştürmek olan, kanatçıklar ya da kepçelerle donatılmış hareketli bir çark. Kimi türbinler, akışkanın çark çıkışındaki artık kinetik enerjisini, basınç enerjisi biçiminde gerikazanmaya yarayan ve yayıcı adı verilen üçüncü bir organla donatılmıştır. Hidrolik türbinler için sözkonusu olan bu organ sadece tepkili türbinlerde bulunur.

Hidrolik türbin

“Türbin” adını ilk kez, kendi buluşu olan bir aygıtı adlandırmak için, 1824'te C. Burdin kullandı; büyük dönüş hızlı bu aygıtta, su, ağırlığı ve hızıyla, bir çarkın bütün yüzeyine etkiyordu. 1827'de Fourneyron’un gerçekleştirdiği bu makine, % 80 verimle, 6 BG'lik bir güç sağlamıştır.
Bir türbin düşey ya da yatay eksenli eksenel ya da radyal geçişli olabilir. Öte yandan, hareketli çark giriş ve çıkışındaki basınçların aynı olduğu etkili türbinler (Pelton türbini) ve girişteki basıncın, çark çıkışındaki basınçtan daha büyük olduğu tepkili türbinler de (Frarncis türbini) vardır.

Pelton türbini.


Yatay ya da düşey eksenli olabilen bu etkili türbin tipi, büyük düşme yüksekliği (200 m'den büyük) ve düşük debilerde kullanılır. Hareketli çark üzerinde, belli sayıda, w biçimli kepçe vardır. Dağıtım sistemi, bir meme, bir enjeksiyon iğnesi ve bir saptırıcı taşıyan bir enjektörden oluşur. Çark ambale olma eğilimi gösterdiğinde, saptırıcı aniden akıştan huzmesinin yönünü değiştirir; iğne, besleme borusunda oluşabilecek koç darbelerini önlemek için, yavaşça debiyi ayarlar. iğne ve saptırıcı, otomatik bir ayarlayıcıya bağlı servomotorlar aracılığıyla çalıştırılır.

Francis türbini.


Bu tepkili türbin tipi, orta ve küçük düşme yüksekliklerinde kullanılır. Dağıtıcı, aralarında, debiyi sıfırla maksimum bir değer arasında değiştirmeye olanak veren hareketli yönlendirici kanatlar bulunan, düzlemsel ve koşut iki kapaktan oluşur. Hareketli çark 8-15 kanat taşır. Yayıcı, hareketli çarkın çıkışıyla suyun akış yönü düzeyi arasındaki bağlantıyı sağlar.

Pervane türbin ve Kaplan türbini.


Bu türbin tipi 5 ile 15 m arasındaki düşük düşme yükseklikleri için kullanılır ve yeterli bir verimle büyük dönme hızlarına olanak verir. Çark, suyun eksenine koşut olarak aktığı bir pervanedir Bu türbinler, çark çıkışında kinetik enerjiyi geri kazanmak için, hemen her zaman düşey eksenlidir. Kaplan türbinleri, hareketli çarkının kanatları poyra üzerinde hareket eden pervane türbinlerdir. Bunlar, düşük yüklerde ve düşme yüksekliği değiştiğinde, mükemmel bir verimle çalışır.

Türbinlerin verimi


Maksimum verim % 90'a erişebilir ama yüke bağlı olarak çizilen verim eğrileri farklı davranışlar gösterir. Düşük yüklerde pervane türbinlerin verimi oldukça düşük, Pelton ve Francis türbinlerininki ise yüksektir.

Özgül türbini


Özgül hız Ns, 1 metrelik bir düşme yüksekliği altında, 1 beygirlik bir güç veren geometrik olarak benzer bir türbinin dakikadaki devir sayısıdır ve Ns = NP/H bağıntısıyla verilir; bu bağıntıda N, türbinin dakikadaki devir sayısı. P buhar beygir cinsinden yararlı güç ve H metre olarak net düşme yüksekliğidir. Seçilecek türbin tipi Ns'nin değeriyle belirlenir.

Buhar, hidrolik türbinlerde suyun yaptığı gibi kinetik enerjisiyle çarka (etkili türbin) ya da ayrıca genişleyerek, hareketli çarkın kanatlarını etkileyebilir (tepkili türbin).

Buharın izlediği yol makinenin eksenine koşut ya da dik olabilir; bu durumda makinenin eksenel ya da radyal geçişli olduğundan söz edilir. Hareketli çark, çevresi boyunca sıralanmış lüleler yardımıyla beslenebilir; bu durumda türbin kısmi enjeksiyonludur. Dağıtıcı, çarkın tüm çevresindeki buhar alan kanat takımları taşıyorsa, türbin tam enjeksiyonludur. Tepkili bir türbin daima tam enjeksiyonludur.

Laval türbini.


Bu türbin etkili ve kısmi enjeksiyonludur. Yüksek basınçlı buhar üreteçten çıkarken kanatlara temas etmeden önce genişler ve bu kanatları, darbe oluşturmadan çalıştırır. Çark çıkışında buhar, kanat takımına verilmiş uygun bir eğrilik sayesinde hemen hemen sıfır hızla akar. Bu türbin tipinin, çok yüksek olan dönme hızı (10 000 ile 30 000 dev/dk), hız redüktörlerinin kullanımını gerektirir.

Curtis türbini


Basınç kademeleri ve hız kademeleri olan bu etkili türbinde genişleme de birkaç kademede gerçekleşir. Her basınç kademesinde, aynı mil üzerine bağlı ve aralarında yönlendirici kanat takımları bulunan belli sayıda çark vardır. Böylece hız önemli ölçüde azaltılır ama verim düşüktür.

Rateau ve Zoelly türbinleri


Etkili Rateau türbini çokkademelidir: kanatlar, mile geçirilmiş disklerin çevresine bağlıdır. Kaçaklar çok azdır ve hemen hemen her tür eksenel itme ortadan kaldırılmıştır; buna karşın sürtünme kayıpları büyüktür. Rateau türbinine benzeyen, çarkları büyük çaplı olan Zoelly türbininde az sayıda kademe vardır.

Parsons türbini.


Basınç kademeli olan bu türbin, tepkimeyle çalışır. Buhar, sabit ve hareketli kanat takımları arasında, kesintisiz olarak genişler. Bu türbin, aralarında kanatlı ve hareketli çarklar bulunan, yönlendirici kanat takımlarıyla donatılmış bir dizi sabit çark taşır.

Broown-Boveri karma türbini


Bu türbin tipinde, yüksek basınç girişinde etki ilkesine göre çalışan birkaç çark ile bunları alçak basınç bölümünde izleyen ve tepki ilkesine göre çalışan, hareketli kanatlarla donatılmış bir tambur bulunur.

Ljungström türbini.


Bu türbinde, merkezden giren buhar zıt yönlerde dönen ve her biri ayrı bir alternatorü çalıştıran iki tablanın almaşmalı olarak taşıdığı kanat dizileri arasından geçer, iki alternatör eşlenmişse, bu iki tabla, zorunlu olarak aynı hızda döner. Alternatörlerin 3 000 dev/dk'lık bir hızı için, kanat takımlarının göreli hızı 6 000 dev/dk'dır; böyle bir makine dağıtıcıları sabit olan bir makineden daha az yer kaplar, daha hafiftir ve sürtünme kayıpları çok azdır.

Karşıbasınçlı türbinler


Kimi sınai donanımlarda, ısıtma buharına gereksinim duyulduğunda, buharın tüm ısı enerjisi türbine bırakılmaz ve yeterli bir basınçla boru donanımlarına ve ısıtma aygıtlarına gönderilir.

Ara buhar alma.


Bir türbinin verimi, genişleme sırasında, yani türbinin çeşitli kademelerinden besleme suyunu kazan sıcaklığına dek ısıtmak için, ardışık olarak azalan sıcaklıklarda buhar çekilerek iyileştirilir. Basınç ne kadar yüksekse, ekonomi o denli büyüktür.

gaz türbini

Gaz türbini bir buhar türbinine benzer. Devindirici akışkan olarak çoğu kez, katı, sıvı ya da gaz haldeki belirli miktar bir yakıtın, bir yanma odasında, basınçlı hava akımı içinde, sabit basınçta ve sürekli olarak yakılmasıyla elde edilen yanma gazları kullanılır. Bu makine bir yandan sıkıştırılmış yakma havasını sağlayan kompresörü, öbür yandan alıcı makineyi tahrik eder; alıcı makine gerçekte, türbin için sağlanan güçle kompresörün tükettiği güç arasındaki farkı kullanır.

Hava, kompresörün geçtikten sonra, püskürtülen yakıtla karışacağı yanma odasına gönderilir. Açığa çıkan ısı, yanma gazlarını ve fazladan odaya alınan havayı yüksek bir sıcaklığa getirir; bu gaz karışımın türbinin kanatçıkları arasında genişlemesi, bir yandan kompresörün tahrikini, öbür yandan aranan devindirici etkiyi sağlar. Yanma halindeki gazların sıcaklığı ne kadar yüksekse, verim o kadar iyidir. Çok büyük bir hızla dönen ve 800 °C'ı geçen bir sıcaklığın etkisinde kalan türbin kanatçıkları, merkezkaç kuvvet etkisiyle biçim değiştirme sakıncası gösterir; bu durumda yanma gazları, bir hava fazlalığıyla seyreltilerek soğutulur. Bir gaz türbininin verimi, eşsıcaklıkta tutulan bir sıkıştırmayla, genişlemenin bir ara türbinde gerçekleştirildiği bölümlemeli bir sıkıştırmayla ya da hava, yanma havasına girmeden önce ısıtılarak iyileştirilebilir.

Böyle bir makine, mazot, toz kömür vb. gibi çok çeşitli ve ucuz yakıtların kullanımına olanak verme üstünlüğünü taşır. Ayrıca, geçici ve hemen hemen anlık olarak, oldukça büyük bir ek güç de sağlayabilir.

Yukarıda betimlenen ve açık devre ya da içten yanmalı türbin adı verilen bu makinede yanma ürünü olan sıcak gazlar dışarıya atılır. Daha az kullanılan ve kapalı devre ya da dıştan yanmalı denen bir başka gaz türbini türü daha vardır; bu türde etkin akışkan, ısısını, bir değiştirici aracılığıyla dış bir kaynaktan alır, türbin içinde genişlet; uygun bir soğutmadan sonra, bir kompresör yardımıyla, yeni bir çevrim için değiştiriciye gönderilir. Bu makine tipinin uygulamaları nükleer reaktörlere ilişkindir.

Gaz türbininin otomobillere uygulanması düşüncesi, 1950den başlayarak araştırmalara ve kimi tasarımlara konu olmuştur. Türbin, yalnızca dönme halindeki hareketli organlardan oluşma üstünlüğünü gösterir ama çıkış milinin büyük açısal hızı önemli ölçüde bir hız düşürme gerektirir, bu da enerjinin önemli bir bölümünü soğurarak verimi düşürür. Günümüzde yalnızca özel araçlar gaz türbinleriyle donatılmıştır.
Kaynak: Büyük Larousse
BEĞEN Paylaş Paylaş
Bu mesajı 1 üye beğendi.
Son düzenleyen perlina; 19 Şubat 2017 22:59
Safi - avatarı
Safi
SMD MiSiM
19 Şubat 2017       Mesaj #4
Safi - avatarı
SMD MiSiM

Türbin


Türbin, hızla hareket etmekte olan bir akışkanla çalışan bir motor türüdür. Bu akış­kan su, buhar, gaz ya da hava olabilir. Türbin ile öbür motor türleri arasındaki temel fark, türbinin yalnızca dönme hareketi yapabilmesidir. Türbin adı, "fırıldak gibi dönen cisim" anlamındaki Latince turbo sözcüğünden gelir. Lokomotif ya da otomobil motoru gibi motor­lardaki pistonlar doğrusal hareket yaparlar ve bu hareketin piston kolları ve krank milleri yardımıyla dönme hareketine çevrilmesi gere­kir. Türbinlerde ise buna gerek yoktur, çünkü türbinden elde edilen dönme hareketi üreteç­leri, pervaneleri ve dönme hareketi yapan öbür makineleri çalıştırmaya yeterlidir. 2.000 yılı aşkın bir süredir kullanılmakta olan su çarkı en eski türbin tipidir.
Modern türbinler başlıca iki türlüdür:
  • Çarpmalı türbinlerde, hızla püsküren bir akış­kan (sıvı ya da gaz) bir milin çevresine yerleştirilmiş kanatlara çarpar, bu çarpmanın kuvveti ve hızı mili döndürür.
  • Tepkili türbin­lerde ise, kanatların arasından büyük miktar­larda yüksek basınçlı akışkan geçirilir ve kanatlar bu akışkanın ağırlığının ya da basın­cının etkisiyle döner.
Türbin, bir akışkanın enerjisini işe çevirmek için kullanılan alettir. Türbin bir mil ve üzerinde kanatçıklardan oluşur. Kullanılan akışkana göre türbinin yapısı değişir. Çalışma prensibi şu şekildedir: Akışkan türbinin kanatçıklarına çarparak türbin miline hareket verir, hareket milin çıkışında mekanik işe dönüşür.
Kullanım alanları oldukça geniş ve yaygındır.

Buhar Türbinleri

Bir buhar türbini, silindir biçiminde koruyucu bir kılıfın içine yerleştirilmiş, rotor denen tambur biçimli döner bir milden oluşur. Ka­zandan gelen buhar, silindirdeki memelerden geçirilerek bir buhar jeti haline getirilir ve buradan, rotora takılı bir bileziğin üzerindeki kanatlara çarptırılır. Silindir buhar enerjisinin boşa gitmemesini sağlar.

En iyi sonucu almak için, kanatların dönme hızının buharın memeden püskürme hızının kabaca yarısı kadar olması gerekir. Yaklaşık 14 atmosfer başmandaki buhar, memeden saniyede 600 metrenin üzerinde bir hızla püskürür. Eğer türbinde tek bir kanat bileziği varsa, bu hızda gelen bir buharın tüm enerjisi­ni alabilmek için rotorun inanılmaz bir hızda dönmesi gerekir. Bu güçlüğün üstesinden gelmek için buhar rotor üzerindeki birinci
kanat bileziğinden çıktıktan sonra, silindir üzerine sabit biçimde yerleştirilmiş, stator denen bir başka kanat dizisinden geçirilir. Bu sabit kanat dizisi buharı ikinci bir hareketli kanat dizisine doğru yöneltir; bu hareketli diziden çıkan buhar ise bu kez ikinci bir sabit kanat dizisinden geçirilir ve bu böylece yine­lenip gider. Böylece, buhar hızı her bir kanat dizisinden geçişte biraz düşürülmüş ve roto­run en ucundaki son kanat dizisinden çıkışta buhar enerjisinin artık çok büyük bir bölümü alınmış olur. Buharın hızı azaldıkça basınç da düşer ve bu nedenle de buhar giderek daha çok yer kaplar; dolayısıyla, çizimde gösterildi­ği gibi, birbirini izleyen türbin kademelerinin çapının giderek büyümesi gerekir.

İngiliz mühendis ve mucit Charles Parsons' ın geliştirdiği bu türbin türü, bütün dünyada elektrik santrallarındaki üreteçlerin çalıştırıl­masında ve buharlı gemilerin pervanelerinin döndürülmesinde kullanılır. İlk Parsons türbi­ni 1884'te yapılmıştı. Yaklaşık 7,5 kilovvatt (10 beygir gücü) gücündeki bu türbin bir elektrik üretecinin çalıştırılmasında kullanıldı.

Bu tür türbinler ekonomiktir, sarsıntısız ve sessiz çalışır, çok büyük boyutlarda yapılabi­lir. 500 ve 660 megavvatt (670.000 ve 885.000 beygir gücü) gücünde olanları yaygındır; hatta gücü 1.000 megavvatt'ın (1.340.400 bey­gir gücünün) üzerinde olan buhar türbinle­ri yapılmıştır. Bugün 2.000 megawatt'lık (2.680.700 beygir güçlük) Parsons türbinleri tasarımlanmaktadır.
İsveçli mühendis Kari Gustaf de Laval'ın (1845-1913) 1882'de geliştirmiş olduğu, tek dizi kanatlı ve yüksek hızlı küçük buhar türbinleri de vardır. Laval ayrıca, yüksek hrzda dönen bu türbinle görece düşük hızlı bir pervaneyi döndürebilmek ya da bir makineyi çalıştırabilmek için, "redüktör" denen özel bir hız azaltıcı dişli çark donanımını bulmuş­tur. Gemilerdeki buhar türbinlerinde hızın pervaneye aktarılırken dü­şürülmesi gerekir, çünkü yüksek hızlı perva­neler verimsizdir. İlk türbinli gemi olan Turbinia, Parsons tarafından tasarımlandı ve İngiltere'de Wallsend-on-Tyne'da yapıldı. Bu gemide toplam 1.492 kilowatt'lık (2.000 beygir gücü) güç üreten üç türbin vardı.

Buhar türbinleri, yoğunlaştırıcıh ya da yo-ğunlaştırıcısız tipte olabilir. Yoğunlaştırıcıh türbinde, türbinden çıkan buhar bir yoğunlaş-tırıcıya gider ve burada, borular içinde dolaş­tırılan soğuk suyla soğutulur. Buhar su haline gelir; su buhardan daha az yer kapladığı için bir vakum ortamı doğar. Vakum buharın türbinin içinden püskürmesi­ni sağlar. Su daha sonra yeniden buhar haline getirilmek üzere kazana pompalanır.
Yoğunlaştırıcısız türbinde, türbinden çıkan buhar binaların ısıtılmasında ya da bazı sanayi işlemlerinde kullanılır.

Su Türbinleri
Su türbinleri temel olarak hidroelektrik enerji santrallarındaki üreteçlerin çalıştırılmasında kullanılır. Çarpmalı ya da tepkili tipte olabi­len su türbinlerinde, yerçekimi etkisi altında­ki suyun enerjisinden yararlanılır. Suyun düş­me yüksekliği buhar türbinlerindeki buhar basıncının karşılığıdır.

Çarpmalı buhar türbinleri yüksek buhar basınçlarında kullanıldığı gibi, Pelton çarkı ya da Pelton türbini denen çarpmalı su türbinleri de 300 metrenin üstündeki düşme yükseklik­lerinde kullanılır (kullanılan en büyük düşme yüksekliği 1.650 metre dolayındadır). 30 ile 300 metre arasındaki düşme yükseklikleri için, Francis çarkı ya da Francis türbini denen, sabit kanatlı bir pervaneyle donatıl­mış tepkili türbinler kullanılır. 30 metrenin altındaki düşme yükseklikleri için ise, ha­reketli kanatlı Kaplan türbinlerinden yararla­nılır.


Pelton türbininde, memelerden geçirilerek püskürtü haline getirilen yüksek hızlı su jeti, çarkın çevresine dizilmiş kepçe biçimli kanat­lara çarpar. Çark bir bütün olarak silindir biçiminde çelik bir koruyucu kılıf içine alın­mıştır. Pelton türbininin milleri genellikle yatay biçimde yerleştirilir, ama bazıları da düşey olarak monte edilebilir.

Francis türbininin, kanatları eğri yüzeyli ve miline paralel olarak dizilmiş bir çarkı vardır; çark sarmal biçimli bir koruyucu kılıf içine alınmıştır. Bu kılıfın iç yüzeyinde ise, suyu çarkın üzerine yönelten kılavuz kanatçıklar bulunur. Bu kanatçıkların açıları ayarlanabilir ve böylece suyun akış doğrultusu değiştirilerek türbinin hızı denetlenebilir. Francis türbi­ni genellikle düşey olarak monte edilir.

Kaplan türbininin,
gemi pervanesine ben­zeyen, ama onun tersi biçimde çalışan bir çarkı vardır. Bir motorun çevirdiği gemi pervanesi gemiyi ileriye doğru hareket ettir­mek için suyu geriye iter; Kaplan türbininin çarkı çevresinden geçen suyun etkisiyle dö­ner. Türbin çarkının kanat açılan en iyi sonu­cu alacak biçimde değiştirilebilir. En büyük su türbinleri, çıkış gücü 500 megavvatt'ın (670.000 beygir gücünün) üzerinde olan tür­binlerin bulunduğu SSCB'dedir. Su türbin­lerinin hızları dakikada 75 devirden 1.200 devire kadar değişir.


Gaz Türbinleri
Gaz türbinleri buhar ve su türbinleriyle aynı ilkeye dayalı olarak çalışır; ama bunlarda buhar ya da suyun yerini gazyağı gibi bir sıvı yakıtın ya da doğal gaz gibi bir gaz yakıtın yakılmasıyla elde edilen sıcak gazlar almıştır. Sıcak gazlar bir döner kompresörle sıkıştırıla­rak gaz türbinine püskürtülür. Başlangıçta uçaklar için geliştirilmiş olan gaz türbinlerinin gücü büyük ölçüde artınlmış, boyutlan büyütülmüştür. Gü­nümüzde gemilerde ve elektrik santrallannda da gaz türbinleri kullanılmaktadır.

Hava ve Rüzgâr Türbinleri
Tahıl öğütmek ve su pompalamak için kulla­nılan yel değirmenleri, hava ya da rüzgâr türbinlerinin ilk biçimiydi. Ama günümüzde pek çok başka amaç için kullanılan hava türbinleri de geliştirilmiştir.
Örneğin dişçi matkapları, sıkıştırılmış hava­nın etkisiyle dakikada 250 bin devirle dönen çok küçük hava türbinleriyle çalışır. Bir dişin bu hızda delinmesi çok çabuk tamamlanır, aynca bu tür bir matkapta elektrikli matkap-takinden daha az titreşim olur. Yüksek dön­me hızının doğurduğu sürtünmeden kaynak­lanan ısınmayı önlemek için dişin üzerine su püskürtülür.
Bunlar minik hava türbinleridir; ama elek­trik santrallannda kullanılan dev rüzgâr tür­binleri de vardır. Bunlar yatay ya da düşey
dönmeli ve iki ya da daha çok kanatlı olabilir. Rüzgâr türbinlerini en verimli biçimde kullanabilmek için bunları değişen rüzgâr yönüne göre yeniden yöneltmeye yarayan aygıtlar geliştirilmiştir.

MsXLabs.org & Temel Britannica

BEĞEN Paylaş Paylaş
Bu mesajı 1 üye beğendi.
Son düzenleyen Safi; 19 Şubat 2017 22:14
SİLENTİUM EST AURUM

Benzer Konular

3 Mayıs 2016 / Ziyaretçi Cevaplanmış
29 Kasım 2015 / Misafir Cevaplanmış
24 Kasım 2015 / ThinkerBeLL Mühendislik Bilimleri
11 Ağustos 2012 / ThinkerBeLL Mühendislik Bilimleri
14 Haziran 2013 / insomnia42 Mühendislik Bilimleri