BUHAR TÜRBİNLERİ

BUHAR TÜRBİNLERİ, Aim. Dampfturbinen
(f.pl.), Fr. Turbines (f-pL)â vapeur, İng. Steam turbines. Yüksek
basınç altındaki buhann sahip olduğu eneıjiyi, mekanik
bir dönme hareketi elde etmek için kullanma. Genellikle
bunun sonucu olârak elektrik üretilir. Buhar yüksek
hızla, bir tekerlek yerleştirilmiş kanatlar içinden
geçecek şekilde gönderilir. Bununla bir dönme hareketi
ortaya çıkar. Buharın basınç enerjisini en verimli şekilde
kinetik enerjiye dönüştürmek için Laval (yakmsakıraksal)
lüleleri kullanılır. Bu lüle önce birden daralırken,
sonra yavaş yavaş genişler. Ağızlığın özelliğinden
eçen buhann basıncı kinetik enerjiye, yani hıza
çevrilir. Buhann hızının yüksekliği nisbetinde buhar
jetinin rastladığı engele tatbik edeceği basınç fazladır.
Bu ayrıca buharın ilk yörüngesinden ayrıldığına da bağlıdır.
Eğer bir tekerlek üzerinde kanatlar gelen buharı
hemen hemen çevre doğrultusuna çevirirse, buhar tekerleği
döndürecek çevre doğrultusunda bir kuvvet tatbik
eder. Buharda bulunan enerjinin en verimli şekilde alınması
için birbirini takip eden kademeler şeklinde çok
kademeli olanları vardır. Her kademenin kanatlı tekerlekleri
aynı bir m’l üzerine yerleştirilmiştir. Bu sebepten
aynı hızla dönerler. Bu dönen düzene bütün olarak
“rotor” denilir. Teorik olarak buharın bütün basıncı
atmosfer basıncına tek ağızla indirilerek hıza çevrilebilir.
Ancak bu durumda tekerleğin makul bir verim sağlayabilmek
için çok yüksek hızda dönmesi gerekir. Bu
ise bazı teknik zorlukları getirmesi yanında büyük merkezkaç
kuvvetinden dolayı makineyi harab edebilir.
Enerjiyi birbirini takibeden kademelerde kullanan türbinler
çeşitli prensiplere göre inşa edilmiştir.
1- Hızlı kademeli: Bu sistemde buhann tamam basıncı
“ füle” denen tek bir hıza çevrilir. Elde edilen hızı yüksek
buhar jeti döner (püskürtme borusunda) rotor kademesindeki
kanatların belli bir kısmına püskürtülerek
enerjisinden faydalanılır. Curtis türbini bu tip bir
türbindir.
2- Basınç kademeli: Püskürtme borusunda buhar
genişler ve ortaya çıkan yüksek hızlı buhar, takibeden
kademeli kanatlara çarparak rotoru döndürür. Daha
sonra buhar kılavuz kanatlar arasından geçer. Burada
buhar biraz daha genişler ve hız başka bir kademeyi
çevirir. Bu şekildeki sabit ve döner kademelerdeki
kanatlar arasından geçen buhar, her kademede biraz
genişleyerek kademelerdeki bütün basınç kullanılıncaya
kadar bu işleme devam eder. Ağırlık bakımından
aynı olan buharın her devreden geçtiğinde hacim büyümesi
ile yavaş yavaş basıncı azaltılır. Bu sebepten türbinin
çıkış ucundaki kademenin kanatlarının çapı
giriştekilerden daha büyüktür. Bunlara aksiyon türbinleri
adı verilir. 3- Reaksiyon kademeli: Bu sistemde basınç, sadece
püskürtme borusunda ve sabit kılavuz kademelerinde
değil, rotor kademelerinde de hıza çevrilir. Bunlara
reaksiyon türbinleri denir. Buhar türbinleri aynı
zamanda türbini terkeder. Düşük basınçlı buharın girdiği
yere göre kondenserli (yoğuşturucular) ve kondersersiz
olacak şekilde de sınıflandırılır. Kondenserli
türbinler çıkış buharının ısınını ve basıncını düşürdüğünden
basıncın türbindeki düşme oranı dolayısıyla türbinin
verimi artar. Kondensersiz sistemlerde ise
türbinde işi biten çürük buhar atmosfere veya bir ısıtma
sistemine veyahut herhangi bir kullanım yerine gönderilir.
Buharın çıkıştan sonra girdiği yerlere göre de türbinlere
değişik isimler verilir.