Parne turbine su bitni uređaji u transformaciji toplinske energije pare u mehaničku ili električnu energiju. Ima važnu ulogu u proizvodnji električne energije u termoelektranama i nuklearnim elektranama. Međutim, mnogi ljudi ne znaju šta je parna turbina niti koji su njeni dijelovi.
Stoga ćemo ovaj članak posvetiti da vam to ispričamo Šta je parna turbina i koji su njeni glavni dijelovi.
Šta je parna turbina
Parna turbina je mašina koja pretvara energiju pare pod visokim pritiskom u mehaničku energiju rotacije. Ovaj proces se izvodi širenjem pare kroz niz lopatica (ili lopatica) postavljenih na rotor, koji stvara rotirajuće kretanje.
Rad parne turbine zasniva se na termodinamičkim principima. Prvo, para se stvara u kotlu, gdje se voda zagrijava u paru pod visokim tlakom i temperaturom. Ova para se zatim usmjerava u turbinu, gdje prolazi kroz faze fiksnih i pokretnih lopatica koje preusmjeravaju i pretvaraju energiju pare u mehanički rad.
Dijelovi parne turbine
Parna turbina se sastoji od nekoliko glavnih dijelova, od kojih svaki ima specifičnu funkciju koja osigurava njen efikasan rad. Iako postoji mnogo vrsta turbina, sve imaju neke glavne komponente.
- Kućište (telo turbine): To je vanjska struktura koja zatvara i štiti unutrašnje komponente. Također služi za zadržavanje pare i usmjeravanje je na ispravna područja unutar turbine. Kućište je dizajnirano da izdrži visoke pritiske i temperature.
- rotor: To je glavna osovina turbine na koju su montirane pokretne lopatice. Rotor se rotira dok para teče kroz lopatice, pretvarajući energiju pare u rotaciono kretanje.
- Oštrice ili oštrice: Postoje fiksne lopatice, koje su pričvršćene za kućište i preusmjeravaju tok pare prema pokretnim lopaticama, i pokretne lopatice koje su postavljene na rotor i koje primaju direktan potisak pare, generirajući rotacijski pokret.
- Ležajevi: To su mehanički elementi koji podržavaju rotor i omogućavaju mu da se glatko i stabilno rotira. Postoje potporni ležajevi i potisni ležajevi, koji osiguravaju aksijalni položaj rotora i minimiziraju trenje.
- Parne zaptivke: Oni sprečavaju da para pod visokim pritiskom izađe iz turbine kroz spojeve između rotora i kućišta. Ovo osigurava da se energija pare efikasno koristi.
- Kontrolni ventili: Oni regulišu protok i pritisak pare koja ulazi u turbinu. Ovi ventili omogućavaju podešavanje proizvedene snage prema zahtjevima sistema.
- Kondenzator: Iako nije direktan dio turbine, kondenzator igra važnu ulogu u hlađenju pare nakon što prođe kroz turbinu, pretvarajući je natrag u vodu za recirkulaciju u sustav.
- Sistemi podmazivanja: Oni osiguravaju da pokretni dijelovi turbine, kao što su rotor i ležajevi, rade glatko i bez pretjeranog habanja.
- Sistem za odvod vazduha: U kondenzacijskim turbinama, ovaj sistem eliminira zrak i nekondenzirajuće plinove koji bi mogli smanjiti efikasnost procesa.
Čemu služi parna turbina?
Parne turbine imaju širok spektar primjena zbog svoje sposobnosti da efikasno transformišu energiju pare u mehaničku ili električnu energiju. Glavna svrha parne turbine je pretvaranje toplinske energije pare u rotirajuću mehaničku energiju. Ova mehanička energija se može koristiti na dva glavna načina:
- Za proizvodnju električne energije
- Za direktno snabdevanje mehaničkom energijom
U većini elektrana, parna turbina je spojena na električni generator. Rotaciono kretanje rotora turbine prenosi se na generator, koji pretvara ovu mehaničku energiju u električnu. Ovo je najčešća upotreba parnih turbina u svijetu.
U određenim industrijskim procesima, parne turbine se koriste direktno za pogon mašina, kao što su pumpe, kompresori ili pogonski sistemi. Ovo eliminiše potrebu za pretvaranjem energije u električnu energiju, čineći je efikasnijom za specifične primene.
Područja upotrebe parnih turbina
Parne turbine se koriste u brojnim industrijskim poljima jer su osnovni dio za proizvodnju električne energije. Pogledajmo neke od najčešće korištenih područja:
- Termoelektrane: Koriste fosilna goriva (ugalj, prirodni plin ili naftu) za zagrijavanje vode i stvaranje pare. Para je odgovorna za pogon turbine i proizvodnju električne energije.
- nuklearne elektrane: U ovim objektima, toplina potrebna za stvaranje pare dolazi od nuklearnih reakcija u reaktoru. Parna turbina je veza između nuklearne energije i proizvodnje električne energije.
- Geotermalna postrojenja: Oni iskorištavaju prirodnu paru unutar Zemlje za pokretanje turbina, generirajući električnu energiju na održiv način.
- Industrijski procesi: U hemijskoj, petrohemijskoj i rafinerskoj industriji, parne turbine pokreću kompresore i pumpe koje su neophodne u procesima kao što su destilacija, hlađenje i kompresija gasa.
- Proizvodnja papira: Parne turbine se koriste u fabrikama papira za pogon teških mašina i stvaranje toplote potrebne za sušenje papira.
- Pogon broda: U prošlosti su parne turbine bile uobičajene na velikim plovilima, uključujući krstarice i vojne brodove, jer su nudile snagu i pouzdanost. Iako su djelimično zamijenjeni dizel motorima, još uvijek se koriste u nekim slučajevima.
- Kogeneracija: U objektima u kojima su električna i toplotna energija istovremeno potrebne, parne turbine omogućavaju da se zaostala toplotna energija procesa koristi za grijanje ili industrijske procese.
- Obnovljiva energija: U solarnim termoelektranama, ogledala koncentrišu sunčevu svjetlost za zagrijavanje tekućine koja stvara paru, koja pokreće turbinu.
Kao što vidite, parna turbina je jedan od najvažnijih elemenata u proizvodnji električne energije u mnogim industrijskim područjima. Nadam se da ćete uz ove informacije saznati više o tome šta je parna turbina, čemu služi i koji su njeni glavni dijelovi.