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La turbine à vapeur : de l'énergie thermique à l'énergie mécanique

L'énergie mécanique est requise pour entraîner l'alternateur. Tout type de "moteur" peut être utilisé pour entraîner l'alternateur, p.ex. une turbine à gaz, une turbine à vapeur, une turbine à eau ou turbine à air, on peut également utiliser des moteurs diesel ou à essence.. Pour générer de l'énergie mécanique dans des applications industrielles, le moteur doit être très puissant et avoir un très bon rendement. La taille du moteur est moins importante. De ces machines, la turbine à vapeur est de loin la plus appropriée pour rencontrer ces exigences. Dans ce cas, la source de puissance est la vapeur et la conversion d'énergie est réalisée en dépressurisant et en refroidissant autant que possible la vapeur.

  

Une turbine à vapeur est constituée d'une série d'aubes montées sur un axe. Le flux de vapeur infléchi applique une pression sur les aubes ce qui entraîne la rotation de l'axe. La pression et l'énergie thermique de la vapeur chutent, une partie de la pression et de l'énergie thermique est convertie en énergie cinétique et, ensuite, en énergie mécanique.

  
  

La turbine à vapeur comporte généralement un corps haute-pression et plusieurs corps basse-pression. La pression et l'énergie thermique de la vapeur diminuent en phases successives! Cela permet une utilisation optimale de l'énergie contenue dans la vapeur. La vapeur qui sort du corps haute-pression de la turbine est séchée et surchauffée. Cela signifie que la vapeur est exempte de gouttelettes d'eau "nuisibles" (pour les aubes)  et qu'un supplément d'énergie est fourni à la vapeur avant qu'elle n'entre dans les corps basse-pression de la turbine.

  

Dans le corps haute-pression, la pression chute d'environ 60 bar à 10 bar, et la température de la vapeur chute proportionnellement. La vapeur à la sortie du corps haute-pression est surchauffée dans des surchauffeurs qui sont des échangeurs de chaleur utilisant une partie de la vapeur prélevée en amont du corps haute-pression de la turbine. La pression de la vapeur dans les corps basse-pression de la turbine baisse jusqu'à environ 0.05 bar c'est-à-dire pratiquement jusqu'au vide.

  


Turbo-alternateur.
D'avant en arrière, le corps haute- pression et les deux corps basse-pression.

 
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