Tuabin là gì? Điểm khác biệt giữa tuanbin gió và tuabin nước

Tuabin là gì?

Tuabin là một động cơ quay có khả năng chuyển đổi năng lượng từ dòng chảy của chất lỏng hoặc khí thành một nguồn năng lượng có ích. Về cơ bản thì mọi loại tuabin đều có cấu tạo giống nhau gồm có bộ phận chuyển động, cánh quạt quay và trục hay tang trống có gắn cánh quạt trên đó.

Trong quá trình luồng khí hoặc dòng nước di chuyển sẽ tác động lên cánh quạt khiến cánh quạt quay và truyền lực quay tới động cơ. Dạng tuabin hoạt động đơn giản nhất được biết đến hiện nay là dạng cối xay gió và bánh xe nước.

Tuabin nước được phát minh và sáng chế bởi 2 nhà kỹ sư người Anh là Sir Charles Parsons và Gustaf de Laval người Thụy Sĩ. Trong đó Sir Charles Parsons là người đã nghiên cứu và phát minh ra tuabin phản lực còn Gustaf de Laval là người phát minh ra tuabin xung lực. Thiết bị tuabin hiện đại đã có sự kết hợp của cả tuabin xung lực và tuabin phản lực với sự ứng dụng nổi bật trong ngành sản xuất điện.

Điểm khác biệt nổi bật của tuabin gió và tuabin nước là gì?

Hiện nay trên thị trường có 2 dòng tuabin là tuabin gió và tuabin nước được biết đến nhiều nhất trong dòng năng lượng sạch. Sự khác biệt của 2 loại tuabin này là gì thì mời mọi người tham khảo dưới đây:

Tuabin gió

Tuabin gió được cấu tạo chính gồm động cơ tuabin và cánh quạt.

Cánh quạt gió thường thiết kế 2 cánh hoặc 3 cánh tùy theo hình cánh máy bay. Các thiết kế khí động học giống như cánh máy bay sẽ giúp thúc đẩy cánh quạt quay, nhờ lực nâng nhiều hơn lực cản. Cánh quạt được gắn được gắn vào trung tâm trục hình nón tạo thành rotor quay theo gió.

Hộp số: Làm nhiệm vụ tăng tốc độ quay của cánh quạt và cánh quạt gió quá chậm. Bộ phận hộp số này cũng sẽ cung cấp đủ momen xoắn/năng lượng quay để tạo thành năng lượng điện.

Máy phát điện: Nơi sản xuất ra dòng điện hữu ích, chuyển đổi momen xoắn do rotor và hộp số tạo ra thành năng lượng.

Phanh tốc độ: Thiết bị vận hành khá an toàn nhằm giúp giảm thiểu các nguy cơ hư hỏng tuabin khi các cánh quạt quay ở tốc độ trên 55 dặm/giờ. Phanh tốc độ có nhiệm vụ dùng chân vịt ngăn tuabin hoạt động trong giới hạn an toàn.

Vỏ nacelle là phần chứa các chi tiết nhỏ như hộp số, phanh, máy phát điện nằm ở phía sau cánh quạt. Thêm nữa tuabin gió còn có các bộ phận như máy đo tốc độ quay cánh quạt, đo gió, hệ thống yaw giữ tuabin quay đúng hướng. Ngoài ra còn có phanh, máy phát điện nằm ở phía sau động cơ.

Tuabin gió làm việc dựa vào tốc độ gió đập vào cánh quạt để làm quay tuabin. Lúc này năng lượng sẽ truyền tới hộp số nhằm khuếch đại momen xoắn. Các cánh quạt tuabin được nối với trục chậm và nối với trục nhanh cùng máy phát điện.

Cuối cùng khi đi qua hộp số dạng phễu khuếch đại năng lượng điện sẽ hình thành năng lượng cơ học và dòng điện xoay chiều sẽ được truyền bằng các dây cáp chạy dọc theo chân tuabin.

Tuabin nước là gì?

Tuabin nước được lắp đặt trong nhà máy thủy điện với cấu tạo đặc biệt khác với tuabin gió như sau:

Cấu tạo của tuabin nước gồm các thành phần như cánh quạt hình chân vịt để tận dụng tốc độ dòng chảy. Cánh quạt tuabin nước được liên kết với trục thông qua bánh công tác và truyền đến thiết bị nhận tín hiệu. Tuabin nước thường được lắp tại các nhà máy thường chịu áp lực cao nên không cần phần hộp số để khuếch đại momen xoắn như tuabin gió.

Năng lượng hay dữ liệu được tạo ra từ tuabin nước, tùy vào hệ thống nhà máy thủy điện mà loại tuabin nước sẽ có sự khác biệt về cấu tạo.

Cách hoạt động của tuabin nước: Dựa vào dòng chảy lưu chất tác động vào cánh quạt làm tuabin quay và chuyển dữ liệu hay năng lượng về động cơ truyền động.

Một số ứng dụng của tuabin nước trong các ngành công nghiệp

Tuabin nước là thiết bị quan trọng của các ngành công nghiệp hiện nay. Tùy vào quy mô lớn nhỏ mà sẽ có các ứng dụng riêng biệt như:

Ứng dụng của các ngành công nghiệp hóa chất. Cung cấp nhiệt điện thúc đẩy quá trình vận hành, sản xuất của nền công nghiệp hóa chất, dược phẩm. Tuabin nước được tích hợp trong đo lường và sản xuất điện.

Nhà máy sản xuất chất thải: Tuabin hơi có khả năng tạo ra năng lượng quan trọng nhằm khai thác năng lượng từ chất thải.

Trong ngành công nghiệp dầu khí tuabin nước được sử dụng làm bơm, máy nén khí hỗ trợ hoạt động của ngành dầu khí.

Trong nhà máy đường: Tuabin hơi nước được sử dụng để sản xuất năng lượng carbon dioxide  từ bã mía.

Nhà máy điện chu trình hỗn hợp sử dụng tuabin hơi nước tạo ra năng lượng điện. Bằng cách sử dụng tuabin khí và sử dụng khí, nhiệt được tạo ra trong quá trình để tạo ra hơi nước từ đó tạo ra năng lượng bổ sung. 

Hy vọng những thông tin chúng tôi cung cấp trên đây về tuabin là gì sẽ giúp mọi người có thêm kiến thức về động cơ tạo năng lượng hữu ích nhất. Nếu mọi người có thắc mắc gì có thể theo dõi Tuấn Hưng Phát dưới đây để được hỗ trợ thêm nhé.

Bài tiếp: Lớp lót ptfe là gì?Teflon là gì? Cấu tạo và đặc điểm nổi bật