Parné turbíny

Parné turbíny sú rotačné lopatkové stroje, v ktorých sa tepelná energia pary pretekajúca medzilopatkovými kanálmi mení na mechanickú energiu. Celý proces najčastejšie prebieha v kotlovom zariadení, kde sa energia zo spaľovacieho procesu odovzdá privedenej vode. Týmto procesom vznikne para stredného alebo vysokého tlaku a tá je následne potrubným systémom vedená do turbíny kde expanduje v medzilopatkovom prestore. Expanzia pár roztočí turbínu, ktorá je spojená s elektrickým generátorom. Aby účinnosť premeny energie bola optimálna sú parné turbíny väčšinou viacstupňové.

Rozdelenie parných turbín:

a) podľa použitia výstupnej pary:

1. Kondenzačné

- používa sa najčastejšie v tepelných elektrárňach, kde sa energia pary mení na elektrickú energiu. Výstupná para z turbíny sa môže využívať na vykurovanie.

2. Protitlakové

- okrem výroby elektrickej energie sa výstupná para používa spravidla na vykurovanie alebo technologické účely

3. S neregulovaným odberom pary

- v tomto prípade je premenlivý tlak pary pretekajúcej turbínou. Keďže sa parametre pary priebežne menia, tak výstupná para nieje vhodná pre vykurovanie konečných spotrebiteľov.

4. S regulovaným odberom pary

- tlak odberovej pary je udržiavaný regulačným zariadením v určitom rozmedzí

5. S prihrievaním pary

- po expanzii pary v prvom stupni turbíny sa opäť privedie do parného kotla, kde sa ohreje na pôvodnú teplotu, ale pri zníženom tlaku. Prihrievaním pary sa dosiahne zvyšovanie účinnosti celého obehu.

6. S vysúšaním pary

- vlhkosť pary sa po expanzii znižuje odlúčením vody, dôsledkom čoho nedochádza k erózii lopatiek posledných stupňov turbíny vodnými kvapkami

b) podľa expanzie par:

1. Vysokotlakové

2. Strednotlakové

3. Nízkotlakové

c) podľa počtu pracovných stupňov :

1. Jednostupňové

2. Viacstupňové

Princíp výroby elektrickej energie v parnej turbíne si môžeme ukázať na jednoduchej schéme.

Cirkulačná voda prúdi pomocou čerpadla do parného kotla, kde sa premieňa na mokrú paru. Tá následne prúdi cez niekoľkostupňový prehrievač pary, kde dosiahne požadovanú hodnotu pre parnú turbínu. Za posledným stupňom turbíny prúdi para do kondenzátora, kde kondenzuje a v podobe vody sa vracia späť do parného kotla. Odvedené teplo sa môže použiť na vykurovanie, alebo sa odvedie do chadiacich veží.

Parná turbína je prakticky jediný parný motor používaný pre pohon elektrických generátorov v elektrárňach, turbokompresorov, odstredivých čerpadiel aj pre pohon lodí.