Quando un fluido contenuto in un
certo recipiente viene messo in comunicazione, mediante un condotto di forma
appropriata, con altro ambiente nel quale regna una pressione minore, il
fluido si espande fino a raggiungere la pressione esistente nel predetto
ambiente esterno. Il condotto cui viene affidato il compito di mettere in
comunicazione i due ambienti a pressione diversa, per fare avvenire
l'espansione del fluido con le minori perdite possibili, viene chiamato
“ugello" (o, meno usato, "boccaglio").
L'espansione del fluido si
manifesta oltre che con il diminuire della pressione del fluido, anche con
l'aumento del suo volume specifico e della sua velocità.
E' intuitivo che tanto maggiore
sarà l'espansione, cioè tanto minore sarà la pressione finale del
vapore tanto maggiori risulteranno il volume specifico e la velocità
finale; specificamente, con riferimento allo schema del ciclo di vapore,
si cercherà di sfruttare come estremi la massima pressione (del vapore) fornita
dalla caldaia con la minore pressione raggiungibile e mantenibile al
condensatore, che per questo viene mantenuto sottovuoto. Durante l' espansione nell'ugello
l' energia termica che il fluido contiene si trasforma in parte in energia
cinetica, e l'aumento di questa energia cinetica è equivalente alla diminuzione
del contenuto termico del fluido in espansione.
In termini molto semplicisti la
caduta di contenuto termico si definisce salto entalpico.
COME
E’ FATTA LA TURBINA
In
questo video verrà mostrato grossolanamente
la sequenza di montaggio dei componenti interni di una turbina con la
prima ruota Curtis ad azione ed il restante a reazione. Viene
per
prima posto la parte inferiore del basamento, poi la parte interna ovvero gli
inner boxes dentro cui saranno alloggiati e semi statori. Verranno
prima
chiusi con l’altra metà degli inner boxes e completata la chiusura con l’altra
metà del basamento superiore.
DIFFERENZA TRA TURBINA AD AZIONE (O
IMPULSO) E TURBINA A REAZIONE
PACCHI DI TENUTA A LABIRINTI TIPO
VORTEX
Quando
il rotore della turbina gira ad alta velocità le palette saranno soggette a
forza centrifuga e a variazioni di velocità del vapore che comportano
vibrazioni. Inoltre vi sarà un dilatamento e una contrazione delle stesse
durante il funzionamento della turbina, per cui è essenziale fissarle
saldamente alla ruota. In figura i diversi tipi di attacco alla ruota delle
palette che vengono montate una dopo l’altra e in ultimo un pezzo che le
incastra tutte. In alcuni casi le periferie delle pale vengono unite da un filo
in modo da renderle più ferme.
I grandi riduttori possono essere
provvisti di sistema a circolazione indipendente; la lubrificazione a bagno
d’olio viene impiegata quando le velocità periferiche sono basse. Per la
lubrificazione degli ingranaggi riduttori e dei loro supporti sono necessario
notevoli quantità d’olio, e ciò perché questo serve anche per il raffreddamento
degli ingranaggi dai quali debbono essere asportate quantità di calore
(talvolta elevate) che derivano essenzialmente dalle perdite di potenza nella
trasmissione. Nei riduttori delle turbine marine le perdite ammontano a circa
1,5 ÷ 2% per la semplice riduzione e al 2,5 ÷ 4% per la doppia riduzione; nei
piccoli turbogeneratori le perdite ammontano a circa il 5%.
IL
VIRADORE
Quando la turbina viene posta fuori
servizio, è molto calda e si può avere una distribuzione di temperatura non
omogenea tra le parti inferiori e superiori in quanto le parti inferiori
tendono a raffreddarsi più velocemente di quelle superiori. In tali condizioni
i rotori tendono a deformarsi verso l’alto, mentre nel caso di fermate prolungate tendono ad inflettersi verso il basso sotto l’effetto del peso proprio. Se la turbina fosse riavviata in tali condizioni si correrebbe il rischio di pesanti strisciamenti tra parti rotanti e parti fisse con conseguenti danneggiamenti della turbina. La deformazione plastica dei rotori caldi, può essere evitata ponendo, durante i periodi di fermata, i rotori in rotazione costante a bassi giri mediante il viradore. Il viradore, che è installato sul banchetto cuscinetto intermedio, è composto dal motore elettrico in corrente alternata, dal cinematismo di trasmissione, da un pignone che si va impegnare nella ruota dentata lenta calettata sul rotore. Il viradore può essere inserito solamente dietro consenso di rotore fermo e di presenza di olio di lubrificazione ai cuscinetti. In caso di presa giri della macchina, il viradore si disinserisce automaticamente anche nel caso in cui venga lasciato inserito, in quanto la forza inversa esercitata dalla ruota dentata sul pignone mobile lo spinge verso l’esterno. Quando il pignone ha raggiunto la posizione di riposo, un interruttore di fine corsa arresta il motore. In caso di necessità il viradore può essere ruotato a mano mediante un volantino.
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