PALUBA
September 26, 2021, 04:55:37 am *
Welcome, Guest. Please login or register.

Login with username, password and session length
News: Važno,
Obaveštenje o dopunama pravilnika foruma
 
   Home   Help Login Register  
Za eventualne probleme prilikom registracije, obratite se na e-mail adresu broker824@gmail.com ili webmaster@paluba.info Na forumu PalubaInfo novoregistrovane članove odobravamo ručno, to može potrajati najviše do 24 h.
Del.icio.us Digg FURL FaceBook Stumble Upon Reddit SlashDot

Pages: [1]   Go Down
  Print  
Author Topic: Parne turbine  (Read 20714 times)
 
0 Members and 1 Guest are viewing this topic.
Boro Prodanic
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 11 362


« on: April 03, 2010, 09:56:45 pm »

Parna turbina je mašina koja toplotnu energiju vodene pare pod pritiskom pretvara u rotaciono kretanje. U modernom smislu, parnu turbinu je konstruisao ser Čarls Parsons 1884. godine.

Za relativno kratko vreme, parna turbina je uspela da gotovo potpuno potisne i zameni  stapne parne mašine, posebno na većim brodovima. Parne stapne mašine ostale su još neko vreme u upotrebi na manjim brodovima, na kojima nije bilo potrebnog prostora za instaliranje parne turbine, a ni realne potrebe za tolikom snagom.

U odnosu na stapnu parnu mašinu, parna turbina ima znatno bolji koeficijent korisnog dejstva (od 20%-90%, zavisno od načina i mesta primene) i bolji odnos snage prema masi postrojenja.

Obzirom da parna turbina "proizvodi" rotaciono kretanje, posebno je pogodna za upotrebu kao pogonska mašina za generatore električne struje - danas u svetu oko 80 % svih generatora za proizvodnju električne energije pogone parne turbine.

Postrojenje parne turbine sastoji se od parnog kotla, napojnih pumpi, parovoda, parne turbine, kondenzatora i prateće opreme:

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Postrojenje parne turbine

Pre više od 2000 godina, ljudi su uočili da vrela vodena para može da bude iskorišćena za mehanički rad, međutim, bilo je potrebno da nauka, a posebno tehnologija materijala u svom razvoju dospe na određeni nivo, da bi vodena para mogla da bude iskorišćena za nešto korisno, a ne samo za pogon "igračaka" za bogataše.

Prva moderna parna turbina Ser Čarlsa Parsonsa bila je priključena kao pogonska mašina na električni generator snage 7,5 kW. Inženjer Parsons je jedan od retkih pronalazača koji je imao sreću da vidi izuzetno brz razvoj svog "čeda" - za vreme njegovog života snaga parne turbine uvećana je za gotovo 10 000 puta, a proizvedeno je parnih turbina ukupne snage više od 30 miliona kW!

Danas se parne turbine proizvode u neverovatnom rasponu snage - od manje od 1 kW do više od 1,5 miliona kW (za pogon generatora u elektranama). Koriste se za raznovrsne namene: za pogon pumpi, kompresora, generatora, brodova, podmornica...

Princip rada i konstrukcija

Savremena parna turbina sastoji se od nekoliko setova (kompleta) nepokretnih lopatica za usmeravanje (statora) i lopatica na kolima koje potiskuje para (rotora). Rotor je povezan sa osovinom, koja na izlazu iz turbine daje koristan mehanički rad - rotaciono kretanje koje se koristi za pogon različitih uređaja. Veličine rotora i statora zavise od snage turbine. Zazori između lopatica statora i rotora su minimalni da ne bi dolazilo do nepredviđenih gubitaka pritiska pare, što zahteva veoma preciznu izradu delova i balansiranje rotora.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Delovi parne turbine

Kako izgledaju lopatice turbine prikazuje sledeća slika:

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Princip rada parne turbine najlakše je shvatiti posmatranjem sledeće animacije:

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Kada se parna turbina zagrejava za upotrebu, glavni zaporni ventil pare koji se nalazi odmah iza parnog kotla ima tzv. "bypass" liniju kroz koju pregrejana para prolazi, polako zagrejava parovode i ceo sistem turbine. Ako se turbina ne bi polako zagrejavala, usled vrlo visoke temperature pregrejane pare došlo bi do termičkih deformacija materijala unutrašnjih delova turbine, a to znači i do lomova i kvarova. Istovremeno se turbina (još uvek bez pare) polako rotira preko posebnog prekretnog zupčanika da se obezbedi ravnomerno zagrejavanje svih delova. Nakon zagrejavanja turbine do određene mere, dok se rotor okreće (da para kada stigne na rotor ne bi izazvala bočna naprezanja na rotoru već da mu ubrza rotaciju), prekretni zupčanik se isključuje. Tada se u turbinu upušta para, prvo na zadnja, pa nakon toga na prednja turbinska kola, koja se rotiraju brzinom od 10 - 15 obrtaja u minuti - turbina se i dalje polako zagrejava. Nakon što se celo turbinsko postrojenje zagreje na radnu temperaturu, turbina se pušta u puni rad.

Održavanje parnih turbina

Savremene parne turbine nisu mnogo "zahtevne" za održavanje - zastoji su retki a održavanje nije previše komplikovano. Najveći problemi se javljaju ako dođe do "iskakanja rotora" iz stanja izbalansirane ravnoteže - odmah dolazi do pojačanih vibracija koje mogu da dovedu do pucanja lopatica koje u tom slučaju mogu da "prolete" kroz kućište turbine, izazivajući veliku štetu.

Razlog zbog kojeg je održavanja parnih turbina relativno lako je u tome što ih pokreće suvo pregrejana para. Ako u turbinski sistem dospe vlažna para, dolazi do kondenzacije vode koja dovodi do vrlo brze pojave oštećenja i erozije na lopaticama usled velikih brzina rotacije. Erozija delova može da dovede do "izbacivanja" rotorskih kola iz balansa i velikih šteta, čak i do katastrofalnih posledica. U isto vreme, vlažna para bi izazvala brzo propadanje ležajeva osovine turbine. Da ne bi došlo do prodora vlažne pare u turbinu, u sistemu parovoda od kotla do turbine postoji nekoliko uređaja koji služe kao svojevrsne "pregrade" za izdvajanje kondenzata iz pare i obezbeđivanja suvo pregrejane pare visokog kvaliteta na ulazu u turbinu.

Regulacija broja okretaja turbine

Kontrola broja okretaja turbine je veoma važna, zbog nekoliko razloga: turbina se mora puštati u rad polako da ne bi došlo do oštećenja delova turbine i uređaja koje turbina pokreće. Često pokretane mašine zahtevaju vrlo preciznu regulaciju broja okretaja - najbolji primer je generator izmenične struje, kod kojeg broj okretaja direktno utiče na napon i frekvenciju proizvedene struje. Ovde treba napomenuti da su parne turbine za pogon velikih električnih generatora najčešće spojene direktno na generator, dakle bez kopče - i najmanja promena broja obrtaja dovodi do promene napona i frekvencije struje koju generator proizvodi. Najčešće parne turbine u elektranama rade na 3000 obrataja u minuti za proizvodnju struje frekvencije 50 Hz ili 3600 obrataj za 60 Hz u dvopolnim generatorima. U nuklearnim elektranama, parne turbine obrću generatore brzinom od 1500 odnosno 1800 obrataja u minuti, ali su u ovom slučaju generatori četveropolni.

Nekontrolisani porast broja okretaja turbine može dovesti do prekoračenja maksimalnog broja obrtaja, što dovodi do zatvaranja ventila za dovod pare u turbinu. Ako u ovom slučaju zataje sigurnosni uređaji, najčešće dolazi do katastrofalnih kvarova i havarija turbina. Obzirom da su turbine vrlo skupe za proizvodnju, jer zahtevaju veliku preciznost izrade delova i vrlo kvalitetne materijale, kontroli broja obrtaja se pridaje velika pažnja - sigurnosni uređaji se udvajaju - (tzv "redundansa").


* postrojenje parne turbine.gif (3.83 KB, 402x223 - viewed 793 times.)

* parna turbina - delovi.jpg (69.81 KB, 700x514 - viewed 2172 times.)

* lopatice kola parne turbine.jpg (38.29 KB, 785x514 - viewed 560 times.)

* rad parne turbine - animacija.gif (71.22 KB, 270x265 - viewed 2101 times.)
« Last Edit: May 03, 2011, 06:10:40 pm by Boro Prodanic » Logged
Boro Prodanic
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 11 362


« Reply #1 on: April 03, 2010, 11:23:04 pm »

Tipovi parnih turbina

Postoji više kriterijuma prema kojima se vrši podela parnih turbina: prema položaju - na vertikalne i horizontalne, prema broju rotora (stepeni) - na jednostepene i višestepene, prema dobavi i ispuštanju pare na kondenzacione, nekondenzacione, sa ponovnim zagrejavanjem, ekstrakcijom i sa indukcijom pare, prema konstrukciji na impulsne i reakcione i tako dalje.

Vertikalna parna turbina:

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Dvostepena parna turbina prikazana je na sledećoj animaciji:

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Sledeća slika prikazuje trostepenu parnu turbinu:

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Višestepena parna turbina ima ovakav rotor:

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Nekondenzacione ili turbine sa protivpritiskom se najčešće koriste za pogon u industrijskim procesima. Nalaze se u rafinerijama, toplanama, postrojenjima za proizvodnju papira, desalizacionim postrojenjima za proizvodnju pitke iz morske vode i svuda gde se primenjuje proces proizvodnje koji koristi paru niskog pritiska. Karakteriše ih ispuštanje pare koja je završila radni ciklus bez kondenzacije.

Kondenzacione turbine najčešće se primenjuju u prostrojenjima za proizvodnju električne energije. Kod ovog tipa parnih turbina, para koja je odradila radni ciklus se delimično kondenzuje u kondenzatoru (oko 90 %) na pritisku dosta ispod atmosferskog.

Turbine sa ponovnim zagrejavanjem pare se koriste gotovo isključivo u postrojenjima za proizvodnju električne energije. Kod ovog tipa turbine, para se po izlasku iz turbine visokog pritiska odmah vraća u kotao gde se ponovo pregrejava. Para se zatim vraća u turbinu srednjeg pritiska, gde odrađuje taj deo svog radnog ciklusa - nastavlja ekspanziju predajući energiju rotoru turbine srednjeg pritiska.

Turbine sa ekstrakcijom pare primenjuju se za sve namene u savrmenoj industriji. Kod ovog tipa turbine, para se ekstrahuje (oduzima) iz procesa rada turbine na različitim tačkama procesa, radi korišćenja za razne potrebe u industriji ili se vraća nazad u kotao radi poboljšanja efektivnosti ciklusa. Proces ekstrakcije kontroliše se ventilima, mada za pojedine namene može biti i nekontrolisan - ekstrahuje se para koja je već gubitak u ciklusu zbog "curenja" pare između stepeni turbine ili lopatica statora i rotora.

Turbine sa indukcijom pare uvode paru niskog pritiska u turbinu srednjeg pritiska, radi dodatnog povećanja snage na izlaznoj osovini turbinskog postrojenja.

Kućišta i osovine turbina

Kućišta turbina mogu da budu pojedinačna (za turbine sa jednim rotorom), tandem kompaund tipa - za višerotorne turbine koje su jedna iza druge (na istoj osovini) i ukrštenog kompaund tipa - za višerotorne turbine koje nisu jedna iza druge (nisu na istoj osovini).

Pojedinačna kućišta najčešće se koriste kod varijanti turbina sa jednim rotorom i jednom osovinom, priključenom na primer na generator.

Tandem kompaund tip kućišta koristi se kada su dva ili više kućišta spojena na istu osovinu, a ukršteni kompaund tip kućišta koriste se kod izvedbi turbina kod kojih se dve ili više osovina ne nalaze u jednoj liniji - ova varijanta je potrebna kada pogonjene mašine zahtevaju pogon različitim brojem obrtaja. Ova varijanta kućišta turbina najčešće se sreće kod najvećih današnjih turbina u industriji i energetici.

Tandem kompaund kućište:

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Radi povećavanja koeficijenta korisnog dejstva parnih turbina, para svoju energiju predaje radnim kolima turbine u nekoliko faza. U zavisnosti od načina na koji se toplotna energija u tim fazama pretvara u mehanički rad, turbine se nazivaju impulsne ili reakcione. Kod većine parnih turbina, konstrukcija je mešovita - impulsno/reakciona: pojedini stepeni turbine imaju karakteristike impulsne ili reakcione turbine, ali turbina kao celina je kombinacija oba tipa. Uglavnom su delovi turbine visokog pritiska impulsnog, a nižeg pritiska reakcionog tipa.

Razlika između impulsnog i reakcionog tipa parne turbine prikazana je na sledećoj slici:

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Impulsne turbine

Impulsna turbina ima fiksne mlaznice koje protok pare pretvaraju u mlaz vrlo velike brzine kretanja, koji sadrži znatnu kinetičku energiju koja se promenom smera kretanja mlaza na lopaticama rotora pretvara u mehanički rad - rotaciju osovine. Pad pritiska pare događa se samo na lopaticama statora zbog povećanja brzine kretanja pare (podsetimo se, za gasove važi formula P x V = const - Bojl-Mariotov zakon). Pri kretanju pare kroz mlaznice, pritisak joj opada sa ulaznog pritiska na izlazni pritisak (atmosferski, ili još ćešće, pritisak kondenzacije u kondenzatoru). Usled toga para koja izlazi iz mlaznice kreće se vrlo velikom brzinom, i para koja napušta lopatice rotora zadržava najveći deo te brzine. Zbog te velike brzine, jedini gubitak energije kod ovog tipa turbine je tzv. "gubitak brzine pare".

Reakcione turbine

U reakcionom turbinama, same lopatice rotora konstruisane su tako da formiraju konvergentne mlaznice. Ovaj tip turbine koristi reakcionu silu koju proizvodi ubrzavanje pare na lopaticama rotora. Para se na rotor usmerava kroz fiksna krila statora, koja napušta kao mlaz koji ispunjava rotor po celom obimu. Tada para menja smer kretanja i usporava do brzine kretanja lopatica rotora. Do pada pritiska kod ove vrste turbine dolazi i na statoru i na rotoru, kada para ubrzava kroz stator i usporava kroz rotor. Brzina kretanja pare kroz stepen turbine se ne menja bitno, ali dolazi do pada pritiska i temperature zbog obavljenog mehaničkog rada na rotoru.

Sledeća slika prikazuje rad na rotoru moderne parne turbine velike snage:

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Već smo govorili da delovi parnih turbina moraju da budu izrađeni vrlo precizno i od najboljih materijala. Ovde vidimo rotor jedne parne turbine nakon završenog balansiranja - spreman za ugradnju:

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]


* dvostepena parna turbina.gif (33.53 KB, 204x228 - viewed 981 times.)

* rotor visestepene parne turbine.jpg (99.15 KB, 800x550 - viewed 1526 times.)

* impulsna i reakciona parna turbina - razlike.jpg (14.11 KB, 249x299 - viewed 832 times.)

* trostepena parna turbina.png (60.33 KB, 284x287 - viewed 837 times.)

* rotor.jpg (20.21 KB, 220x222 - viewed 627 times.)

* rotor parne turbine pred ugradnju.jpg (283.95 KB, 800x600 - viewed 3723 times.)

* vertikalna parna turbina.jpg (2.93 KB, 109x150 - viewed 2747 times.)

* turbina VP, SP i NP na istoj osovini.gif (17.67 KB, 460x148 - viewed 570 times.)
« Last Edit: May 03, 2011, 06:13:29 pm by Boro Prodanic » Logged
Boro Prodanic
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 11 362


« Reply #2 on: April 04, 2010, 07:00:19 pm »

Parna turbina kao propulzioni uređaj na brodovima

Zbog prednosti parne turbine - male dimenzije, relativno lagano održavanje, mala težina i nizak nivo vibracija, ova mašina je vrlo brzo uočena kao moguća porivna mašina za brodove. Ser Čarl Parsons, engleski inženjer koji je patentirao modernu parnu turbinu, iste godine, 1884., patentirao je i parnu turbinu kao brodski pogonski stroj. Tri godine su trajali njegovi eksperimenti u Newcastle-u dok konačno nije zaplovila Turbinia, prvi brod pogonjen parnom turbinom.

Kratak dokumentarac o Turbiniji i ser Čarlsu Parsonsu.


Turbinia je imala deplasman od 44,5 tona, dužinu od 104 stope, širinu 9 stopa, gaz 7 stopa, maksimalnu snagu 2000 KS, maksimalnu brzinu od 34,5 čvora, vodocevni parni kotao sa tri bubnja koji je davao radni pritisak pare od 200 libri po kvadratnom inču, dok je pritisak pare na ulazu u trostepenu parnu turbinu bio 170 libri po kvadratnom inču, dve propelerske osovine sa po tri propelera prečnika 18 i 24 inča.

Turbinia, pogled sa boka i odozgo:

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Turbinia nije imala reduktor, znači parna turbina je bila direktno spojena na propelerske osovine broda. Kako je parna turbina efikasna tek na nekoliko hiljada obrtaja u minuti, a brodski propeleri se okreću za jedan red veličine manjim brojem obrtaja, Parsons je taj problem pokušao da reši ugradnjom tri tandem propelera na istoj osovini (pogledati od 2:40 do 2:50 i 5:50 na filmu). Interesantno je da je brod Turbinia i danas "živ", nalazi se u muzeju Discovery Museum u Newcastle-u, Engleska, gde je i izgrađen.

Kasnije je problem velike razlike u broju obrtaja parne turbine i brodskog propelera rešen ugradnjom brodskih reduktora koji su vrlo visoki broj obrtaja turbine "svodili" na podnošljiv broj obrtaja za brodske propelera, najčešće ujedno vršeći i funkciju prekreta - vožnje napred, krmom i u neutralnom položaju.

Parna turbina na izlazu već ima rotaciono kretanje, za razliku od stapne parne mašine i kasnije, dizel motora. Zbog toga nije potrebno pravolinijsko kretanje stapova/klipova pretvarati u rotaciono, pri čemu se nepovratno gubi određena količina energije, kao ni komplikovani mehanizam za ovo pretvaranje. U isto vreme, održavanje ovakvog porivnog uređaja je manje zahtevno, manja su istrošenja delova i manji je broj kvarova u odnosu na pogon klipnim/stapnim mašinama.  

Mornarički inženjeri su shvatali da bi brod pogonjen parnom turbinom imao znatne komparativne prednosti u odnosu na brodove pogonjene stapnom parnom mašinom. Iako je bilo znatnih otpora u engleskom Admiralitetu, na osnovu velike brzine koju je postigla Turbinia, zagovornici parne turbine ipak su uspeli da Admiralitet poveri Parsonsu gradnju turbina za razarače HMS Viper i HMS Cobra. Razarač HMS Viper je na mernu milju na probnoj vožnji postigao do tada nezamislivu brzinu od 37 čvorova. Međutim, u odvojenim incidentima koji nisu vezani za njihovu propulziju, oba nova razarača britanske flote su ubrzo izgubljena, tako da je Turbinia ponovo ostala jedini brod pokretan parnim turbinama na svetu.

Kako su oba razarača imala odlične pogonske performanse, to je potaklo mornaričke inženjere da razmišljaju o ugradnji parnih turbina i u putničke brodove. Tako je 1901. godine zaplovio prvi putnički brod sa parnim turbinama kao pogonskim mašinama, King Edward, a nešto kasnije i Queen Alexandra. Ubrzo su parne turbine ugrađene i u brodove Queen i Brighton, koji su saobraćali preko kanala La Manš. Uspešna eksploatacija ovih brodova, kao i pritisak samog Parsonsa, koji je "na svoju ruku" izgradio još jedan razarač, koji je na kraju u flotnu listu britanske flote upisan pod imenom HMS Velox naterali su britanski Admiralitet da parne turbine razmatra mnogo ozbiljnije nego do tada. Rezultat toga je opremanje jedne od novih krstarica od 3000 tona deplasmana parnim turbinama (HMS Amethyst), radi poređenja performansi ovog broda sa performansama dva broda blizanca, opremljena stapnim parnim mašinama. Rezultat poređenja bio je toliko nedvosmisleno u korist HMS Amethyst, da je otvorena mogućnost za široku primenu parnih turbina na ratnim brodovima.

Na osnovu navedenog, Komitet za mornaričko projektovanje predložio je 1905. Admiralitetu, što je prihvaćeno, da HMS Dreadnought, najbrži i najbolje naoružani bojni brod svog vremena koji je označio prekretnicu u izgradnji kapitalnih ratnih brodova sa više aspekata, bude pogonjen parnim turbinama.

Nakon ove odluke Admiraliteta, trgovačka mornarica je potpuno prihvatila parne turbine kao pogonske mašine za brze linijske prekookeanske brodove, na kojima je turbina ubrzo pokazala čak i više prednosti nego na ratnim brodovima, od kojih je jedna od značajnijih bila manji utrošak ugljena kao pogonskog goriva. Tako su 1907. počele svoju službu Mauritania i Lusitania, brodovi blizanci od 38 000 tona i sa brzinom od 26 čvorova, od kojih je prva ostala upamćena po osvajanju Plave vrpce za najbrži prelazak Atlantika koju je nosila gotovo 25 godina, a druga po potapanju bez upozorenja od strane nemačke podmornice 1917. godine, kada je grob u plavim dubinama našlo više od 1000 putnika i članova posade.

Tako su parne turbine dokazale svoje prednosti za velike i brze brodove. Na sporim trgovačkim teretnim brodovima, parne turbine nisu bile neophodne kao propulzivni uređaji, ali su ugrađivane kao utilizacioni uređaji - koristile su za svoj rad paru koja je odradila ciklus u glavnom porivnom parnom stapnom stroju. Na ovaj način je ukupni stepen korisnog dejstva ovih brodova znatno poboljšan (čak do dva puta!), uz smanjivanje utroška ugljena za čak 12 %.

Interesantan klip o HMS Dreadnought:
<iframe width="640" height="385" src="//www.youtube.com/embed/OgrBL0zjYZU?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>

Nakon HMS Dreadnought, gotovo svi kapitalni brodovi svetskih ratnih mornarica - bojni brodovi, nosači hidroaviona, nosači aviona i teške krstarice građeni su tako da su im propulziju obezbeđivale parne turbine. Ovaj trend je zadržan i nakon WW II, naročito kod modernih nosača aviona i podmornica na nuklearni pogon. Kod ovih brodova, nuklearni reaktor proizvodi količinu toplote koja je više nego dovoljna da zadovolji sve potrebe broda i posade - propulzija, energija za svakodnevni život i rad, za opšte brodske potrebe, za pogon brodskih oružnih sistema i uređaja, a najpovoljniji uređaj za pretvaranje toplotne energije u lakše iskoristive i primenjive oblike - mehaničku i električnu energiju, upravo je parna turbina. Količina energije koju može da proizvede nuklearni brodski reaktor je prosto zapanjujuća: nuklearna podmornica klase Vanguard ima u svom reaktoru dovoljno energije da 40 (!) puta oplovi Zemlju, praktično za ceo životni vek broda!

Posebno je kombinacija nuklarni reaktor - parna turbina zahvalna za primenu kod podmornica, čime su prevaziđena sva ograničenja klasičnih dizel-električnih podmornica: reaktor ne zahteva kiseonik za svoj rad, a proizvodi ogromnu količinu energije koja se raznim transformacijama koristi za obezbeđenje životnih uslova za posadu. Na taj način nuklearne podmornice mogu da ostanu u zaronjenom stanju veoma dugo vremena.

Ovde valja napomenuti da su nuklearni reaktori koji se ugrađuju na nosače aviona i nuklearne podmornice praktično identični kao nuklearni reaktori koji se koriste za proizvodnju električne energije u nuklearnim centralama (nama najbliži primeri: NE Krško, Slovenija, NE Kozloduj, Bugarska i nesrećni NE Černobil, Ukrajina). Razlike su samo u tome što su reaktori na brodovima manji i koriste nuklearno gorivo koje je više obogaćeno uranijumom da bi se iz manjeg reaktora dobila veća snaga.

Parsonsova parna turbina se više od jednog veka koristi, uz stalno usavršavanje, poboljšanja sigurnosne i pomoćne opreme, čime se njen koeficijent korinog dejstva stalno lagano povećava, približavajući se koeficijentu koji imaju savremeni brodski dizel motori.

Brodska parna turbina:

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Parne turbine na podmornici:

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Parne turbine kao brodski propulzioni uređaji:

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]


* brodska parna turbina.jpg (2.48 KB, 126x103 - viewed 2667 times.)

* parne turbine na podmornici.jpg (2.51 KB, 136x75 - viewed 2575 times.)

* turbine i propulzija broda.jpg (2.77 KB, 120x80 - viewed 2681 times.)

* parsons_turbinia1.jpg (5.73 KB, 428x117 - viewed 535 times.)

* parsons_turbinia2.jpg (5.18 KB, 430x54 - viewed 383 times.)
« Last Edit: May 03, 2011, 06:14:58 pm by Boro Prodanic » Logged
Boro Prodanic
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 11 362


« Reply #3 on: April 13, 2010, 08:23:53 pm »

Budućnost parne turbine kao pogonske mašine sa spoljnim sagorevanjem

Ako se površno posmatra sadašnje stanje u svetu, moglo bi se pogrešno zaključiti da je parna turbina kao pogonska mašina prevaziđena, posebno zbog visokog stepena korisnog dejstva savremenih dizel motora. Međutim, pažljivija analiza bi pokazala upravo suprotno: parna turbina ne samo da nije prevaziđena, nego se njena primena širi i na nove oblasti primene i nove tehnologije.

Danas oko 80 % električne energije u svetu proizvode parne turbine, neke od njih i snage do 1000 MW! U tom kontekstu manje je značajan generator pare - bilo da je to nuklearni reaktor, kotao na ugljen, gas, naftne derivate, mašina koja pogoni električne generatore najčešće je parna turbina. U modernim električnim centralama, parne turbine se koriste u seriji, na primer jedna turbina visokog pritiska, dve srednjeg i četiri turbine niskog pritiska. Ovakva kombinacija turbina daje odličnu efikasnost - čak i preko 40 % - ravnu velikim dizel motorima. Malo je verovatno da će u skoroj budućnosti neka druga mašina uspeti da potisne parnu turbinu sa ovog polja primene.

Primena parnih turbina u novim tehnologijama

Čak šta više, i najmodernije tehnologije su kompatibilne sa parnim turbinama. Tako se sve češće za velike solarne sisteme koji proizvode električnu energiju koristeći obnovljivi izvor energije Sunca, koriste parne turbine kao pogonske mašine za generatore, kao na sledećoj slici:

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Sve je prisutnija težnja za povećanjem učešća obnovljivih izvora energije u ukupnoj količini energije koju čovečanstvo troši zbog smanjivanja raspoloživih količina fosilnih goriva. U tom smislu, povećava se korišćenje geotermalnih izvora za proizvodnju električne enmergije, gde opet parna turbina nalazi svoje mesto:

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
U ovom sistemu parna turbina direktno koristi paru iz geotermalnog izvora - primenjivo kod geotermalnih izvora visokih temperatura.

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Ovde je prikazana parna turbina koja koristi paru proizvedenu u parnom kotlu koji zagrejava vrela voda iz geotermalnog izvora.

Nuklearne elektrane su danas nezamenjiva postrojenja za proizvodnju električne energije, iako smo svedoci velikih protesta stanovništa, ekoloških organizacija pa čak i vlada pojedinih država kada se planira mesto za izgradnju nove nuklearne elektrane. Osim toga, za rad nuklearne elektrane potrebna je velika količina vode za hlađenje "drugog kruga" hlađenja reaktora, što znači da se moraju graditi u blizini reka, jezera ili mora. Velika količina toplote nastale nuklearnom reakcijom u jezgru reaktora ne može se u potpunosti iskoristiti, pa se "višak" toplote konstantno ispušta u vodu koja hladi reaktor. Zbog toga nastaju veliki poremećaji u eko-sistemu reke ili jezera pored kojeg je izgrađena elektrana. U cilju prevazilaženja ovog problema, već postoje projekti plutajućih morskih nuklearnih elektrana - more ima neuporedivo veću količinu vode od bilo koje reke ili jezera, tako da je uticaj na eko-sistem mnogo manji, posebno kad se uzme u obzir i stalno kretanje morske vode. Kako će izgledati nuklearna elektrana budućnosti, vidi se na sledećoj slici:

[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
1. Prostor za život posade; 2. Operativna prostorija nuklearne elektrane;
3. Reaktori; 4. Parne turbine; 5. Generatorski prostor; 6. Prostor za istrošeno nuklearno gorivo


Obratite pažnju - i u ovom projektu, mašina koja pogoni generatore je parna turbina! Dakle, Čarl Parsons bi bio izuzetno ponosan da može da vidi svoje čedo kako se još uvek razvija, gotovo 130 godina od rođenja!


* parna turbina kao delo solarnog sistema proizvodnje energije.png (140.23 KB, 790x510 - viewed 1528 times.)

* parna turbina u geotermalnom sistemu za proizvodnjue elektricne energije.jpg (9.05 KB, 258x259 - viewed 589 times.)

* plutajuca nuklearna elektrana.jpg (26.35 KB, 424x162 - viewed 410 times.)

* parna turbina u geotermalnom sistemu.jpg (39.31 KB, 534x447 - viewed 596 times.)

* parna turbina u geotermalnom sistemu 2.jpg (29.07 KB, 512x511 - viewed 476 times.)
« Last Edit: April 13, 2010, 08:35:04 pm by Boro Prodanic » Logged
Boro Prodanic
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 11 362


« Reply #4 on: April 17, 2010, 07:17:54 am »

Jedan simpatičan video-klip o parnim turbinama krstarice Belfast, koja je danas brod - muzej na Temzi u Londonu, a inače je poznata po učešću u potapanju nemačkog kolosa Scharnhorst, i prvom brodu pogonjenom parnom turbinom, Turbinia Čarlsa Parsonsa:

http://videos.howstuffworks.com/discovery/35744-massive-engines-steam-turbine-power-video.htm
Logged
mtu
vodnik
*
Offline Offline

Posts: 308


« Reply #5 on: April 17, 2010, 02:10:33 pm »

sve je rečeno, mogu samo nadodati par slika iz osobnog iskustva

najjača postrojenja na svijetu su upravo parnoturbinska mahom termoelektrane

danas na brodovima parne turbine se koriste 95% na LNG tankerima, a ostatak sve više na putničkim brodovima ali u kombinaciji s plinskim turbinama (ispuh plinske turbine generira pregrijanu paru koja pokreće parnu turbinu) gdje je iskoristivost pogona daleko veća nego
slike uskoro
Logged
Boro Prodanic
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 11 362


« Reply #6 on: April 17, 2010, 04:06:14 pm »

Unapred hvala @mtu!  Grin
Logged
leut
Urednik
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 10 670



« Reply #7 on: April 19, 2010, 01:09:44 pm »

Meni, kao studentu elektroenergetike, ovo je jako zanimljivo. Svaka čast Boro, samo naprijed!
Logged
Minolovac
Urednik
zastavnik I klase
*
Offline Offline

Posts: 1 614


« Reply #8 on: April 19, 2010, 01:48:01 pm »

Mirne, tihe, glasnije je zujanje reduktora, na palubi čuješ samo šum mora. Predivno, kao na razglednici sa zalaskom sunca. Ali uz turbine dolaze i KOTLOVI. Pritisak pare 30-40 at, uvijek moguče puštanje, pucanje vodocijevi, sa imobilizacijom kotla do zamjene. A čišćenje kotla iznutra i izvana, ne znaš da li je gore izvlačiti kamenac iz vodokomora ili s vanjske strane strugati vodocijevi od masne čađi nastale izgaranjem mazuta.
Nikad nisam previše volio diesele, bili su mi dosadni, ali ovako nešto ne bih poželio nikome Cheesy
Logged
mtu
vodnik
*
Offline Offline

Posts: 308


« Reply #9 on: April 20, 2010, 07:29:45 pm »

prva slika je zadnji stupanj niskotlačne turbine gdje se vidi erodivno djelovanje kapljica vode( iza ovih lopatica para ide u kondenzator)
druga slika predstavlja niskotlačnu (lijevo), visokotlačnu (desno) i reduktor (zauzima najveći dio slike Grin), u dnu slike je odrivni ležaj propelera
kojeg obilježavaju mnogobrojni vijci koji ga pričvršćuju za trup. snaga postrojenja je 43000 ks pri 4000 okr niskotlačne, 6000 okr visokotlačne i 102 okr propelera
treća slika predstavlja moje stopalo i visokotlačnu turbinu bez izolacije ukupne snage poriva 40000 ks (koliko je ustvari turbina malih dimenzija ali zato kotlovi zauzimaju većinu prostora)


* DSC07170.JPG (29.25 KB, 640x480 - viewed 384 times.)

* DSC07212.JPG (45.63 KB, 368x490 - viewed 385 times.)

* DSC08910.JPG (35.96 KB, 490x368 - viewed 363 times.)
Logged
milan55
vodnik
*
Offline Offline

Posts: 346


« Reply #10 on: April 30, 2010, 07:41:05 pm »

<iframe width="640" height="385" src="//www.youtube.com/embed/VbFFxtdLdxk?fs=1&start=" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>
« Last Edit: April 30, 2010, 08:02:16 pm by MOTORISTA » Logged
kumbor
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 15 797


« Reply #11 on: May 03, 2010, 09:11:34 pm »

Shema turbine tipa "Rateau-Bretagne", kakva je korišćena na francuskim razaračima. [ Attachment: You are not allowed to view attachments ]


* shema_turbine Rateau.jpg (143.71 KB, 900x520 - viewed 1040 times.)
Logged
milan55
vodnik
*
Offline Offline

Posts: 346


« Reply #12 on: August 26, 2021, 07:08:12 pm »

Negativna strana pogona sa parnim turbinama je bila sredinom proslog stoljeca da su se svi vodovi, pregrijane pare izmedju kotlova, turbina visokog, srednjeg, niskog pritiska i kondenzatora oblagali masivno sa Azbestom kao izvrsnim izolatorom da se smanji gubitak topline i opasnost od opekotina posluzioca pogona. Kod diesel motora se Azbest koristio na ispusnim vodovima do turbopuhala i dalje u dimnjak pa je upotreba na diesel motorima bila daleko manja nego kod pogona parnom turbinom.
bilo je uobicajeno da je americka trgovacka mornarica vise koristila parne turbine Westighous, svedski Stall Laval itd a europske kompanije su vise koristile diese motore kao Sulzer, MAN, B&W, Pielstick itd..

Kod pomoraca, strojara koji su plovili za ameriscke kompanije, zabiljezen je znatan broj pojave bolesti Azbestoze , u starijoj dobi a mnogi su i preminuli od toga. Odsete nije dobio nitko!
Logged
Pages: [1]   Go Up
  Print  
 
Jump to:  

Oglasi za poslove na Jooble.org
Powered by MySQL Powered by PHP Powered by SMF 1.1.19 | SMF © 2013, Simple Machines
Simple Audio Video Embedder

SMFAds for Free Forums
Valid XHTML 1.0! Valid CSS!
Page created in 0.027 seconds with 22 queries.