Tua bin hơi nước khai thác năng lượng từ hơi nước, dòng điện sẽ được tạo ra khi tua bin quay bởi tác động của hơi nước.
Hơi nước ở nhiệt độ cao đang bốc hơi có thể tạo ra năng lượng, dạng năng lượng tiềm ẩn này được gọi là enthalpy. Ví dụ như nồi áp suất, khi áp lực của hơi nước bên trong nồi đạt đến một mức nhất định, nó sẽ làm quay nút thoát hơi ở trên để hơi nước thoát bớt ra ngoài. Hơi nước nóng lên sẽ giãn nở rất nhiều, hơi nước giãn nở trong nồi kín tích tụ năng lượng tạo ra áp suất lớn làm quay nút thoát hơi và thoát ra bên ngoài. Với cơ chế nhiệt động lực học này, có thể ứng dụng hơi nước làm lực đẩy pít-tông cho động cơ.
Ảnh minh họa
Alstom đã áp dụng cơ chế này để chế tạo tua bin quay nhờ hơi nước và chuyển hóa thành năng lượng cơ học với hiệu suất cao nhất có thể. Hơi nước nóng sẽ đi vào tua bin và được xả ra bằng một nguồn lạnh, nhiệt độ lạnh làm cho hơi nước ngưng tụ thành nước và đi ra ngoài. Giữa công đoạn hút và xả thì hơi nước lúc này mang năng lượng lớn nhất.
Để chuyển hóa hơi nước thành điện, bên trong tua bin có chứa hàng loạt các cánh nhỏ bao gồm cánh cố định ở giữa tua bin và cánh di động gắn vào rotor. Khi hơi nước đi qua cánh cố định, tiết diện hẹp lại làm cho vận tốc hơi nước tăng lên. Cũng giống như dòng sông, khi đến những đoạn sông hẹp thì nước chảy rất xiết. Do đó khi luồng hơi nước đi qua dãy cánh cố định thì vận tốc sẽ tăng lên rất cao, lúc này nhiệt năng của hơi nước bắt đầu chuyển thành động năng. Sau khi qua các cánh cố định thì hơi nước sẽ di chuyển thẳng đến các cánh di động. Những cánh di động cong theo một hướng để làm thay đổi luồng hơi nước và di chuyển liên tục. Những cánh này chuyển động nhờ được gắn vào rotor và làm quay rotor.
Đến lúc này thì động năng đã chuyển hóa thành cơ năng. Cơ năng được hình thành bởi rotor của tua bin và làm quay máy phát điện. Khi hơi nước đi qua những chiếc cánh ở hàng cuối cùng thì sẽ được làm lạnh và ngưng tụ lại thành nước. Sau đó nước vừa ngưng tụ này sẽ tiếp tục được đốt nóng để tạo ra một quá trình mới.
Quý độc giả xem video dưới đây để hiểu rõ hơn về nguyên lý làm việc của tua bin hơi nước
(Theo Alstom)
Lưu ý: Để xem và khai thác hiệu quả nội dung của video clip nói trên (từ ứng dụng của Youtube/ một dịch vụ của Google), quý vị có thể thực hiện các bước sau: 1. Nếu tốc độ internet sử dụng là tốt (nhanh), có thể mở chế độ xem toàn màn hình bằng cách nhấn vào khung [ ] tại góc phải (phía dưới của màn hình) 2. Chọn chế độ hình ảnh tốt nhất của đoạn video, hãy click vào hình bánh xe răng cưa và chọn chất lượng cao hơn (hoặc HD) theo ý muốn 3. Để hiển thị nội dung phụ đề, nhấn vào nút [cc] và chọn [on]. Một số video không có chức năng này sẽ không thể hiện chữ [cc] 4. Quý vị có thể nghe hiểu tiếng Anh và có nhu cầu chia sẻ thông tin đến cộng đồng, hãy hỗ trợ techMAG biên dịch nội dung video và gửi cho chúng tôi để có cơ hội đăng thông tin lên technologymag.net
