Скачать презентацию на тему паровая турбина. Презентация на тему "паровая турбина". Паровые турбины - недостатки

Парова́я турби́на (фр. turbine от лат. turbo вихрь, вращение) тепловой двигатель непрерывного действия, в лопаточном аппарате которого потенциальная энергия сжатого и нагретого водяного пара преобразуется в кинетическую, которая в свою очередь совершает механическую работу на валу.фр.лат.двигательпотенциальная энергия водяного паракинетическуюмеханическую работу

ПАРОВА́Я ТУРБИ́НА, турбина, преобразующая тепловую энергию водяного пара в механическую работу. Поток водяного пара поступает через направляющие аппараты на криволинейные лопатки, закрепленные по окружности ротора, и, воздействуя на них, приводит ротор во вращение. В отличие от поршневой паровой машины, паровая турбина использует не потенциальную, а кинетическую энергию пара.турбинапаровой машины

Попытки создать паровые турбины делались очень давно. Известно описание примитивной паровой турбины, сделанное Героном Александрийским (1 век до н. э.). Однако только в конце 19 века, когда термодинамика, машиностроение и металлургия достигли достаточного уровня, Лаваль (Швеция) и Парсонс (Великобритания) независимо друг от друга в создали промышленно пригодные паровые турбины.

Лаваль применил расширение пара в конических неподвижных соплах в один прием от начального до конечного давления и полученную струю (со сверхзвуковой скоростью истечения) направил на один ряд рабочих лопаток, насаженных на диск. Паровые турбины, работающие по этому принципу, получили название активных турбин.

Парсонс создал многоступенчатую реактивную паровую турбину, в которой расширение пара осуществлялось в большом числе последовательно расположенных ступеней не только в каналах неподвижных (направляющих) лопаток, но и между подвижными (рабочими) лопатками. Паровая турбина оказалась очень удобным двигателем для привода ротативных механизмов (генераторы электрического тока, насосы, воздуходувки) и судовых винтов; она была более быстроходной, компактной, легкой, экономичной и уравновешенной, чем поршневая паровая машина.

Предмет Физика

Класс 8 а класс

Урок по теме «Паровая турбина. Газовая турбина. КПД теплового двигателя. Экологические проблемы использования тепловых машин.

Базовый учебник А.В. Перышкин Физика 8; М.: Дрофа

Цель урока:

Обучающие

обеспечить в ходе урока изучение устройства, принципа действия паровой и реактивной турбины;

сформировать у учащихся понятия КПД теплового двигателя и рассмотреть пути его повышения;

раскрыть роль и значение ТД в современной цивилизации

содействовать умению проводить сравнение КПД реального и идеального теплового двигателя;

показать положительную и отрицательную роль тепловых двигателей в жизни человека.

Развивающие

продолжить развитие умения анализировать, выделять главное в изучаемом материале, сравнивать, систематизировать и делать выводы;

развитие кругозора учащихся и получению ими новых естественнонаучных знаний

Воспитательные

продолжить формирование научного мировоззрения и показать, что в основе познания лежать факты, полученные из опыта, показать бесконечность процесса познания;

Тип урока: Комбинированный

Формы работы учащихся: индивидуальная и коллективная, наблюдения.

Необходимое техническое оборудование: компьютер, проектор

Структура и ход урока

1. Организационный этап.

* проверка наличия учащихся в классе;

* напоминание ТБ работы в кабинете;

* доброжелательный настрой учителя и учащихся;

* организация внимания всех учащихся;

* сообщение темы и задач урока.

2. Этап актуализации опорных знаний:

Фронтальная беседа по вопросам:

1) Какой двигатель называется двигателем внутреннего сгорания?

2) Из каких основных частей состоит простейший двигатель внутреннего сгорания?

3) Какие физические явления происходят при сгорании горючей смеси в двигателе внутреннего сгорания?

3. Этап изучения нового материала.

1. Постановка цели урока.

2. Изучение понятий «паровая турбина» «газовая турбина», «КПД теплового двигателя», влияние тепловых двигателей на окружающую среду

ПАРОВАЯ ТУРБИНА

«На предыдущих уроках мы познакомились с двигателем внутреннего сгорания. Сегодня познакомимся еще с одним видом двигателя, в котором пар или газ, нагретый до высокой температуры вращает вал двигателя без помощи поршня, шатуна и коленчатого вала»
(смотрим слайд 4 «Модель паровой турбины»)

Комментарии к демонстрации:

пар создавая давление на лопасти турбины заставляет ее вращаться вместе с валом, на котором она расположена и поднимать грузик, закрепленный на нити

(смотрим слайд 5 «Паровая турбина»)

Практическое использование этот процесс получил широкое применение в энергетической отрасли

(смотрим слайд 6 «Работа тепловой электростанции») .

Комментарии к слайду.

Принцип действия ТЭЦ:

Турбина — генератор — электрический ток

другие применения паровых турбин:

ГАЗОВАЯ ТУРБИНА

Пример двигателя, в котором газ нагретый до высокой температуры вращает вал двигателя (смотрим слайд 7 «Реактивный двигатель») :

Комментарии:

При работе турбины ротор компрессора вращается и засасывает воздух через входное сопло . Воздух, пройдя через ряд лопастей компрессора, сжимается, его давление и температура повышаются. Сжатый воздух поступает в камеры сгорания . Одновременно через форсунку в нее впрыскивается под большим давлением жидкое топливо (керосин, мазут). При горении топлива воздух нагревается до 1500-2200 0 С. Воздух расширяется и скорость его движения увеличивается. Движущиеся с большой скоростью воздух и продукты горения направляются в газовую турбину . Переходя от ступени к ступени они отдают свою кинетическую энергию лопаткам ротора турбины, при этом их температура уменьшается до 550 0 С. Часть полученной турбиной энергии расходуется на вращение компрессора, а остальная используется, например, для вращения винта самолета или ротора электрического генератора. Отработавший воздух вместе с продуктами сгорания при давлении, близком к атмосферному, и со скоростью более 500 м/с выбрасываются через выходное сопло в атмосферу.

Применение в авиации, энергетике и др.

КПД ТЕПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ:

Смотрим слайд 8 «КПД тепловых двигателей»

определение КПДСмотрим слайд 9 «Значения КПД различных тепловых двигателей» -

проговариваем типы двигателей и КПД двигателей

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛОВЫХ МАШИН

способы уменьшения вредного воздействия на окружающую среду:

смотрим интерактивную лекцию «Экологические проблемы использования тепловых машин»

Смотрим слайд 10 «Это интересно...»

Интересный факт!

Сжигание топлива сопровождается выделением в атмосферу углекислого газа. В атмосфере Земли в настоящее время содержится около 2600 млрд. т углекислого газа (около 0,0033 %). До периода бурного развития энергетики и транспорта количество углекислого газа, поглощаемого при фотосинтезе растениями и растворяемого в океане, было равно количеству газа, выделяемого при дыхании и гниении. В последние десятилетия этот баланс все в большей степени стал нарушаться. В настоящее время за счет сжигания угля, нефти и газа в атмосферу Земли ежегодно поступает дополнительно около 20 млрд. т углекислого газа.

Смотрим слайд 11 «Экологические проблемы»

Слайд 2

Парова́я турби́на (фр. turbine от лат. turbo вихрь, вращение) - это тепловой двигатель непрерывного действия, в лопаточном аппарате которого потенциальная энергия сжатого и нагретого водяного пара преобразуется в кинетическую, которая в свою очередь совершает механическую работу на валу.

Слайд 3

Турбина состоит из трех цилиндров (ЦВД, ЦСД и ЦНД), нижние половины корпусов которых обозначены соответственно 39, 24 и18. Каждый из цилиндров состоит из статора, главным элементом которого являются неподвижный корпус, и вращающегося ротора. Отдельные роторы цилиндров (ротор ЦВД 47, ротор ЦСД 5 и ротор ЦНД 11) жестко соединяются муфтами 31 и 21. К полумуфте 12 присоединяется полумуфта ротора электрогенератора, а к нему - ротор возбудителя. Цепочка из собранных отдельных роторов цилиндров, генератора и возбудителя называется валопроводом. Его длина при большом числе цилиндров (а самое большое их число в современных турбинах - 5) может достигать 80 м. Устройство двигателя

Слайд 4

Принцип работы

Паровые турбины работают следующим образом: пар, образующийся в паровом котле, под высоким давлением, поступает на лопатки турбины. Турбина совершает обороты и вырабатывает механическую энергию, используемую генератором. Генератор производит электричество. Электрическая мощность паровых турбин зависит от перепада давления пара на входе и выходе установки. Мощность паровых турбин единичной установки достигает 1000 МВт. В зависимости от характера теплового процесса паровые турбины подразделяются на три группы: конденсационные, теплофикационные и турбины специального назначения. По типу ступеней турбин они классифицируются как активные и реактивные.

Слайд 5

Слайд 6

Паровые турбины - преимущества

работа паровых турбин возможна на различных видах топлива: газообразное, жидкое, твердое высокая единичная мощность свободный выбор теплоносителя широкий диапазон мощностей внушительный ресурс паровых турбин

Слайд 7

Паровые турбины - недостатки

высокая инерционность паровых установок (долгое время пуска и останова) дороговизна паровых турбин низкий объем производимого электричества, в соотношении с объемом тепловой энергии дорогостоящий ремонт паровых турбин снижение экологических показателей, в случае использования тяжелых мазутов и твердого топлива

Слайд 8

Применение:

Реактивная паровая турбина Парсонса некоторое время применялась в основном на военных кораблях, но постепенно уступила место более компактным комбинированным активно-реактивным паровым турбинам, у которых реактивная часть высокого давления заменена одновенчатым или двухвенчатым активным диском. В результате уменьшились потери на утечки пара через зазоры в лопаточном аппарате, турбина стала проще и экономичнее. В зависимости от характера теплового процесса паровые турбины обычно подразделяют на 3 основные группы: конденсационные, теплофикационные и специального назначения.

Слайд 9

Основные преимущества ПТМ:

Широкий диапазон мощностей; Повышенный (в 1,2- 1,3 раза) внутренний КПД (~75%); Значительно уменьшенная длина установки (до 3 раз); Малые капитальные затраты на монтаж и ввод в эксплуатацию; Отсутствие системы маслоснабжения, что обеспечивает пожаробезопасность и допускает эксплуатацию в помещении котельной; Отсутствие редуктора между турбиной и приводимым механизмом, что повышает надежность работы и снижает уровень шума; Плавное регулирование скорости вращения вала от холостого хода до нагрузки турбоустановки; Малый уровень шума (до 70 дБА); Малая удельная масса (до 6 кг/кВт установленной мощности) Высокий ресурс. Время работы турбины до вывода из эксплуатации не менее 40 лет. При сезонном использовании турбоустановки срок окупаемости не превышает 3 лет.

«История развития тепловых двигателей» - Двигатели внешнего сгорания 1.Паровая машина 2.Паровая и газовая турбина. Принцип работы тепловых двигателей. Тепловой двигатель состоит. Вопросы классу. Паровые турбины. Проверь диаграмму. Техническая задача. Способы ликвидации вредных воздействий тепловых двигателей. Заполни диаграмму. Двигатели внутреннего сгорания 1 Карбюраторные, дизельные 2 Реактивные.

«Тепловые насосы» - Тепловой насос сочетается практически с любой циркуляционной теплопроводной системой; НАДЕЖНОСТЬ. Сечение различных типов вертикальных грунтовых теплообменников. Подготовка двойного U-образного зонда для грунтовой скважины. ООО «ПСП Энергия» ООО «Климатек» 2008 г. Отсутствуют выбросы парниковых газов в атмосферу; УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ.

«Изобретатели вечных двигателей» - Далее стекшее вниз масло снова поднимается по фитилям до верхнего сосуда. Масло, поднимающееся по фитилям 11. Магнит и желоба. Масло, поднимающееся по фитилям. 12.Установка инженера Потапова. Идея изобретателя: Идея основана на применении колеса с неуравновешенными грузами. Идея изобретателя: Гидродинамическая тепловая установка Потапова с КПД, превышающим 400%.

«Идеальный тепловой двигатель» - А) i,iv b) ii,iii c) ii,iv d) ii,iv,v e) ii,iii,v. №1: КПД идеальной тепловой машины 20%. А) 270oc B) -3oc C) -93oc D) 180oc E) -40oc. II. Определить количество теплоты отданное холодильнику, если КПД.двигателя 20%. Температура холодильника неизменна. При увеличении количества теплоты, отданного холодильнику.

«Принцип действия теплового двигателя» - Рабочее тело. Тепловые двигатели- машины, преобразующие внутреннюю энергию топлива в механическую. Холодильник. История создания тепловых двигателей. Тепловые машины и развитие техники. КПД тепловых двигателей. Нагреватель. Пар. T2

«Тепловые двигатели физика» - КПД теплового двигателя. Содержание. Для всех других циклов. 0. Французский инженер Сади Карно в 1824 г. Чем дышат в челябинске. Машины опаснее, чем заводы. Полезная работа а. Отрицательное воздействие на окружающую среду. Учитель физики МОУ ВСОШ №2 Заикина Н.В. Тепловой двигатель. Только для цикла Карно КПД определяется выражением:

Всего в теме 31 презентация