神奇的汽轮机

我们都习惯了用开水泡茶或咖啡的想法，但是如果你每次想做任何事情时都必须烧开水怎么办？如果您必须制造蒸汽来为 手机充电、看电视或用其他电器怎么办？这听起来很疯狂，但要知道除非您使用太阳能电池板或风力涡轮机等可再生能源，否则您消耗的几乎每瓦电力都来自发电厂，该发电厂通过沸腾、嘶嘶作响、快速膨胀的蒸汽发电！我们可能不再使用活塞式蒸汽机来为我们的世界提供动力，但我们仍然在使用它们的现代等价物——蒸汽轮机。它们是什么，它们是如何工作的？让我们来看看吧！

我们都知道如果水和蒸汽的温度相同，则蒸汽的伤害要更大。这是因为蒸汽含有更多的能量，因为蒸汽在冷却时会汽化释放能量，这种“隐藏”在蒸汽中的潜在能量使其在蒸汽机和蒸汽轮机中如此有用！

 蒸汽轮机由热气态蒸汽中的能量提供动力，像风力涡轮机一样，它有旋转的叶片，当蒸汽吹过它们时会转动;又像水轮机一样，叶片紧贴在密封的外部容器内，因此蒸汽受到约束并被迫快速通过它们。蒸汽轮机使用高压蒸汽以令人难以置信的高速转动发电机，因此它们的旋转速度比风力涡轮机或水轮机快得多。

就像在蒸汽机中一样，蒸汽在流过蒸汽轮机的叶片时会膨胀和冷却，尽可能多地放弃它最初包含的能量。但是，与蒸汽机不同的是，蒸汽的流动不断转动叶片：没有推拉动作或等待活塞回到气缸中的位置，因为蒸汽一直在推动叶片。蒸汽轮机也比蒸汽机紧凑得多：旋转叶片允许蒸汽膨胀并在比活塞-气缸-曲柄布置所需的更小的空间内驱动机器。这就是为什么蒸汽轮机很快被采用为空间非常有限的船舶提供动力的原因之一。

汽轮机的部件

所有蒸汽轮机都有相同的基本部件，尽管它们的布置方式有很多变化。

转子和叶片

穿过涡轮机中心的是一个坚固的轴，称为转子，它将电力从涡轮机传输到发电机（或涡轮机正在驱动的任何其他东西）。叶片是涡轮机最重要的部分：它们的设计对于从蒸汽中捕获尽可能多的能量并通过旋转转子将其转化为旋转能量至关重要。所有涡轮机都有一组连接到转子的旋转叶片，并在蒸汽撞击它们时旋转它。叶片和转子完全封闭在一个非常坚固的合金钢外壳中（能够承受高压和高温）。

其他零件

除了转子及其叶片外，涡轮机还需要某种蒸汽入口（通常是一组将蒸汽引导到固定或旋转叶片上的喷嘴）。

蒸汽轮机还需要某种形式的控制机制来调节其速度，因此它们在任何特定时间根据需要产生或多或少的功率。大多数蒸汽轮机都在由巨大熔炉驱动的巨大发电厂中，减少它们产生的热量并不容易。另一方面，发电厂的需求（负载）——它需要制造多少电力——可能会发生巨大且相对较快的变化。因此，蒸汽轮机需要应对波动的输出，即使它们的蒸汽输入可能相对恒定。调节速度的最简单方法是使用阀门释放一些蒸汽，否则这些蒸汽会通过涡轮机。