Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Турбогенератор – электр қуатын өндіру үшін су турбинасының, бу турбинасының немесе газ турбинасының білігіне қосылған электр генераторы. Әлемдегі электр энергиясының көп бөлігін үлкен бумен жұмыс істейтін турбогенераторлар қамтамасыз етеді, сондай-ақ бумен жұмыс істейтін турбоэлектрлік кемелерде де қолданылады. Газ турбиналарымен қоздырылатын шағын турбогенераторлар көбінесе қосымша қуат блогы (APU, негізінен ұшақтар үшін) ретінде қолданылады.
A turbo generator is an electric generator connected to the shaft of a water turbine or steam turbine or gas turbine for the generation of electric power. Large steam powered turbo generators provide the majority of the world's electricity and are also used by steam powered turbo electric ships. Small turbo generators driven by gas turbines are often used as auxiliary power units (APU, mainly for aircraft).
Тарих
Алғашқы турбогенераторлар – су турбиналарымен қоздырылатын электр генераторлары болды. Бірінші венгрлік су турбинасын 1866 жылы «Ганц» зауытының инженерлері жасады, ал динамогенераторлармен өнеркәсіптік өндіріс 1883 жылы ғана басталды. Инженер Чарльз Алгернон Парсонс 1887 жылы динамо қолданып, тұрақты бумен жұмыс істейтін турбогенераторды көрсетті, ал 1901 жылы Германияның Эберфельд қаласындағы бір зауытқа мегаватт қуатты алғашқы ірі өнеркәсіптік АЖ турбогенераторын жеткізді. Турбогенераторлар бу локомотивтерінде вагонды жарықтандыруға қуат беру үшін, сондай-ақ жылыту жүйелеріне су сорғыларын жұмыс істету үшін де қолданылды.
The first turbo generators were electric generators powered by water turbines. The first Hungarian water turbine was designed by the engineers of the Ganz Works in 1866; industrial scale production with dynamo generators started only in 1883. Engineer Charles Algernon Parsons demonstrated a DC steam powered turbo generator using a dynamo in 1887, and by 1901 had supplied the first large industrial AC turbo generator of megawatt power to a plant in Eberfeld, Germany. Turbo generators were also used on steam locomotives as a power source for coach lighting and water pumps for heating systems.
Құрылыс ерекшеліктері
Турбогенераторлар бу және газ турбиналарына тән жоғары вал айналу жылдамдықтары үшін қолданылады. Турбогенератордың роторы әдетте екі полюсі бар, полюстік өспелерден жоқ типті болады. Турбогенератордың қалыпты айналу жылдамдығы 50 Гц жиілігінде төрт немесе екі полюсті болса 1500 немесе 3000 айналым/мин, ал 60 Гц жиілігінде төрт немесе екі полюсті болса 1800 немесе 3600 айналым/мин құрайды. Турбогенератордың айналатын бөліктері жоғары жылдамдықпен жұмыс істегендіктен, жоғары механикалық кернеулерге ұшырайды. Ірі турбогенераторларда ротордың механикалық тұрақтылығын арттыру үшін, ротор әдетте қатты болаттан жасалады және хром-никель болат немесе хром-никель молибден сияқты қорытпалар қолданылады. Орамдардың шеттеріндегі артық бөліктері темір сақиналармен бекітіледі. Далалық орамдарды центробегтік күштерден қорғау үшін ойықтардың үстіне ауыр магниттік емес металл клиндер орнатылады. Ротордың ойықтарында мика және асбест сияқты берік композиттік оқшаулағыш материалдар қолданылады. Бұл материалдар жоғары температураға және күшті сығу күштеріне төтеп бере алады. Ірі турбогенераторлардың статоры екі немесе одан көп бөліктен құралуы мүмкін, ал кіші турбогенераторлардың статоры бір толық бөліктен жасалады.
Turbo generators are used for high shaft rotational speeds, typical of steam and gas turbines. The rotor of a turbo generator is a non salient pole type usually with two poles. The normal speed of a turbo generator is 1500 or 3000 rpm with four or two poles at 50 Hz (1800 or 3600 rpm with four or two poles at 60 Hz). The rotating parts of a turbo generator are subjected to high mechanical stresses because of the high operation speed. To make the rotor mechanically resistant in large turbo alternators, the rotor is normally forged from solid steel and alloys like chromium nickel steel or chromium nickel molybdenum are used. The overhang of windings at the periphery will be secured by steel retaining rings. Heavy non magnetic metal wedges on top of the slots hold the field windings against centrifugal forces. Hard composition insulating materials, like mica and asbestos, are normally used in the slots of rotor. These material can withstand high temperatures and high crushing forces. The stator of large turbo generators may be built of two or more parts while in smaller turbo generators it is built up in one complete piece.
Сутекпен салқындатылған турбогенератор
Ауамен салқындатылған турбогенератор негізінде, газ тәрізді сутек алғаш рет 1937 жылғы қазан айында Огайо штатының Дейтон қаласындағы Dayton Power & Light Co. компаниясында сутекпен салқындатылатын турбогенераторда салқындатқыш ретінде қолданылды. Сутек роторда және кейде статорда салқындатқыш ретінде пайдаланылады, бұл нақты пайдалануды арттыруға және 99,0% тиімділікке қол жеткізуге мүмкіндік береді. Сутек газының жоғары жылу өткізгіштігі, жоғары меншікті жылу сыйымдылығы және төмен тығыздығының арқасында, бүгінде бұл осы саладағы ең көп таралған тип болып табылады. Сутек электролиз арқылы орналасқан жерде өндірілуі мүмкін. Генератор сутек газының сыртқа шығуына жол бермеу үшін герметикалық түрде жабылады. Атмосферадағы оттектің болмауы, орамдардың оқшаулағышының короналық разрядтардан болатын зақымдануын айтарлықтай азайтады. Сутек газы ротор корпусы ішінде айналып, газ-су жылу алмастырғышымен салқындатылады.
Based on the air cooled turbo generator, gaseous hydrogen first went into service as the coolant in a hydrogen cooled turbo generator in October 1937, at the Dayton Power & Light Co. in Dayton, Ohio. Hydrogen is used as the coolant in the rotor and sometimes the stator, allowing an increase in specific utilization and a 99.0% efficiency. Because of the high thermal conductivity, high specific heat and low density of hydrogen gas, this is the most common type in its field today. The hydrogen can be manufactured on site by electrolysis. The generator is hermetically sealed to prevent escape of the hydrogen gas. The absence of oxygen in the atmosphere within significantly reduces the damage of the windings' insulation by eventual corona discharges. The hydrogen gas is circulated within the rotor enclosure, and cooled by a gas to water heat exchanger.