Parne masine

 JU MJEŠOVITA SREDNJA ŠKOLA                                                       2016

  ŽIVINICE

MATURSKI     RAD

Naziv teme :

Parne turbine

Učenik:

Fejzić Šefket

Mentor:

Sabiha Mujcinović dipl.inž.maš

Sadržaj:

Uvod.............................................................................................................1

Historijski razvoj parnih turina................................................................1.1

Vrste parnih turbina...................................................................................1.2

Princip rada parnih turbina.......................................................................1.3

Stupanj iskorištenja.....................................................................................1.4

Impulsna turbina.........................................................................................1.5

Reakcijska turbina......................................................................................1.6

Regulacija broja okretaja...........................................................................1.7

Glavni dijelovi i konstrukcija turbina......................................................1.8

Termodinamički proces parno"turbinskog postrojenja.........................1.9

Utjecaj parametara pare na stupanj djelovanja idealnoga procesa......2.0 

Utjecaj tlaka pare na ulazu u turbinu......................................................2.1

Utjecaj temperature pare..........................................................................2.2

Utjecaj tlaka kondenzatora.......................................................................2.3

Kombinirana proizvodnja topline i električne energije..........................2.4

Zakljucak.....................................................................................................2.5

Literatura....................................................................................................2.6

Slika 1.1 de Lavalova akcijska turbina s jednim stupnjem

(

1 - vratilo, 2 - disk rotora, 3 - lopatice rotora, 4 - sapnice statora, 5 - kućište, 6 - odvod ispušne pare

)

Polovicom 20. stoljeća, iza 2. svjetskog rata, započela je gradnja sve većih turbina. Rasle su 
snage turbine i parametri pare na ulazu u turbinu. Krajem20. stoljeća snage parnih turbina sa 
zajedničkim vratilomdosezale su do 1.2 GW s tlakom pare do 23.5 MPa i temperaturom do 
540 

o

C. 

Slika 1.2 Reakcijska parna turbina s više stupnjeva

(

1-kućište, 2 - bubanj rotora, 3 - ležaj, 4 - statorske lopatice, 5 - rotorske lopatice)

1.2 VRSTE PARNIH TURBINA 

Podjela parnih turbina po vrsti toplinskog procesa i putu pare dijeli turbine u sljedeće glavne 
vrste: 

1.Kondenzacijske parne turbine

 u kojima cijeli protok pare, osim onaj za regeneracijsko 

grijanje, 
struji kroz turbinu i ekspandira do tlaka nižeg od atmosferskoga, nakon čega se para odvodi u 
kondenzator gdje se vrši prijenos topline ispušne pare na rashladnu vodu i time kondenzacija 
pare.Toplina predana rashladnoj vodi nije više tehnički uporabljiva. 

2.Protutlačne turbine s ispušnom parom

 koja se dostavlja toplinskim trošilima kao para za 

grijanje ili procesna para.Tlak ispušne pare je obično većiod atmosferskog tlaka. 

3.Kondenzacijske turbine s automatskim oduzimanjem

 su turbine u kojima se oduzima 

dio pare unutar turbine i dobavlja toplinskim potrošačima s time da se automatski održava tlak 
oduzete pare. Ostatak pare nastavlja proces ekspanzije u turbini sve do tlaka kondenzatora u 
koji izlazi kao ispušna para. 

4.Protutlačne turbine s automatskim oduzimanjem

 su protutlačne turbine kod kojih se iz 

turbine oduzima dio pare za potrebe toplinskih potrošača uz automatsko održavanje tlaka 
oduzetoj pari. Ostatak pare koji je izvršio kompletnu ekspanziju uturbini odvodi se kao 
ispušna para niskotlačnim toplinskim potrošačima. 

U tablici 1.3 je dan pregled parnih turbina ruske proizvodnje. Oznake turbina u tablici su 
sljedeće: 

Prvo slovo: K - kondenzacijska turbina, 
                   T - kondenzacijska turbina s oduzimanjem pare za grijanje, 
                   P - turbina s oduzimanjem procesne pare za industrijske potrošače, 
                   PT-turbina s automatskim oduzimanjem pare za grijanje i procesne pare, 
                   R - protutlačne turbine, 
                   PR - protutlačna turbina s oduzimanjem procesne pare

Brojka desno od slova:                                  Snaga turbine u MW 
                                                                       ili nazivna / maksimalna snaga u MW 

Sljedeća brojka:                                             Početni tlak pare ispred turbine, bar 

Sljedeća brojka (ako je ima):                         Nazivni tlak oduzimanja ili protutlak, bar 

Kondenzacijske turbine sa snagom većom od 150 MW su najčešće turbine s 
međupregrijanjem. Nazivni kapacitet podrazumijeva najveći kapacitet koji turbina može dati 
u trajnom radu pri nazivnim vrijednostima svih ostalih parametara. 

Maksimalni kapacitet je najviši kapacitet u trajnom radu koji može dati čista turbina (kao 
nova) i to bez oduzimanja pare za vanjske potrošače.
Podaci za turbine u nuklearnim elektranama dani su u tablici 11.1. 

1.5 Impulsna turbina 

Impulsne turbine

 imaju nepokretne sapnice koji orijentiraju tok pare jako brzih mlazova. 

Mlazovi koji imaju veliku brzinu posjeduju značajnu kinetičku energiju koju lopatice na 
rotoru pretvaraju u rotacijsko gibanje.Kako para putuje kroz sapnicu njen tlak pada od 
početnog iznosa (unutar sapnice) do konačnog (na izlazu iz sapnice, koji je često atmosferski 
ili čak djelomični vakuum). Zbog ekspanzije kroz sapnicu, para sapnicu napušta velikom 
izlaznom brzinom. Para koja napušta lopatice rotora ima veliki udio od maksimalne brzine 
koju je ona postigla na izlazu iz sapnice, te se ovaj gubitak energije naziva još izlazni gubitak.

1.6 Reakcijska turbina 

U reakcijskim turbinama, lopatice rotora su smještene tako da tvore konvergentne sapnice. 
Kod ovog tipa turbina koristi se reakcijska sila koja je nastala ubrzavanjem pare kroz sapnicu. 
Para se usmjerava na rotor pomoću nepočnih lopatica na statoru, te napušta stator kao mlaz 
koji popunjava cijeli obujam rotora. Para nakon toga mijenja smjer strujanja i povećava svoju 
brzinu relativno u odnosu na brzinu lopatica. Do pada tlaka dolazi i u statorskom i u 
rotorskom dijelu, s parom koja ubrzava u statoru, a usporava na rotoru. Također dolazi do 
pada tlaka i temperature. To sve rezultira mehaničkim radom koji nastaje okretanjem rotora.

1.7  Regulacija broja okretaja 

Regulacija broja okretaja kod turbina je jako značajna. Kod puštanja turbine u pogon, nagla 
promjena broja okretaja može rezultirati trajnim oštećenjima na turbini, dok se kod nekih 
generatora zahtijeva još i precizna kontrola broja okretaja. Pri naglom smanjenju opterećenja 
(bez regulacije) dolazi do znatnog povećanja broja okretaja sve do razaranja turbine.Parne 
turbine korištene u elektranama spojene su direktno na generatore električne energije što znači 
da moraju imati točno određen broj okretaja, te da moraju biti sinkronizirane na električnu 
mrežu.