Iznenađujuće parne turbine

Sada je "srce" koje daje život većini strojeva koje je stvorio čovjek motor s unutarnjim izgaranjem (ICE).

Od prošlosti do danas

Prije ere ICE, parna turbina bila je kamen temeljac tehnološkog napretka dugo vremena. Ovo je rijedak slučaj kada se izumi pokazuju tako uspješnima da se i dalje koriste u naše vrijeme, međutim, s brojnim poboljšanjima. Imajte na umu da se parne turbine i klasični parni strojevi (istu lokotivu pare) ne smiju zbuniti. Imaju drugačiji način rada, a učinkovitost je neusporediva.

Parna turbina. izum

Vjeruje se da je prvi put takva turbina razvijena i utjelovljena u metalnom Swedenu P. Lavalu. U udaljenom 1889. postojala je potreba za učinkovitim motorom za separator mlijeka koji može generirati rotaciju frekvencije od najmanje 100 okretaja u sekundi. Princip rada turbine bio je vrlo jednostavan: na površini cilindra pričvršćenog na osi postavljene su lopatice u koje je iz obližnjeg kotla pogođen mlaz od pregrijane pare. Potencijalna energija par je pretvoren u kinetički, vodeći cilindar u rotaciju. Laval je eksperimentalno utvrdio da se najbolji rezultati mogu postići ako protok para izbije kroz konusne mlaznice, a ne ravne cijevi.

Ipak, parna turbina Engleza C. A. Parsons je više poznata. Razvio ga je gotovo paralelno s Lavalom, ali nije samo poboljšavao, nego je pogodio i da ga poveže s električnim generatorom (prototipom suvremenog GD sustava).

Godine 1894. stvorio je brod na motoru parne turbine (maksimalna brzina oko 60 km / h). Ideja je bila toliko uspješna da je nakon 1900. većina ratnih brodova opremljena sličnim motorima.

Naše vrijeme

Naravno, od izuma i prvog modela, parna turbina je modernizirana, a nedostaci dizajna eliminirani su. Klasična parna turbinska postrojenja uključuju dvije komponente: stacionarni stator s blokom mlaznice i rotirajući rotor (cilindar) s lopaticama smještenim na njegovom tijelu. Ovisno o smjeru gibanja parnog mlaza razlikuju se dvije vrste dizajna rotora - radijalno i aksijalno. Prvi predstavljaju odjeke izvornih rješenja: u njima vektor distribucije pare je okomito na os cilindra, a oštrice su paralelne s njom. U aksijalnim smjerovima gibanja, par se podudara s osi, a rotacija se stvara posebnom orijentacijom lopatica.

U parnim turbinama s nekoliko cilindara (više tijela) moguće je učinkovitije korištenje pare energije. Međutim, zbog težak i složen dizajn, takva rješenja se koriste kada je njihova uporaba ekonomski opravdana. Cilindri kućišta mogu se postaviti i na zajedničku osovinu i biti mehanički neovisni. Sustav brtvljenja i dijafragme sprječavaju abnormalni rad cijele instalacije (usisavanje vanjskog zraka, curenje pare, zaobilaženje stupnjeva itd.).

Razvoj tehnologije parne turbine

Na niskim razinama tlaka pare i niskim silama, klasične turbine nisu dovoljno učinkovite. Zamijenili su ih strojem za parni vijak. Ovaj ruski razvoj je prirodna evolucija prvobitnog modela. Unutar tijela su rotori s elastičnim lopaticama. Dolazna para popunjava prostor između zuba najbližih vijaka, dolazi do skretanja i daljnja opskrba se zaustavlja. Dalje u šupljini za parom, rezultirajući dio se širi i provodi rad na rotaciji vijčanog rotora. Ovaj dizajn omogućuje potpunije iskorištavanje energije pohranjene parom.