Co je parní turbína?

Parní turbína je zařízení, které je schopné přeměnit tepelnou energii v tlakové páře na rotační pohyb. Tento rotační pohyb je často využíván v elektrárnách k výrobě elektřiny, i když může mít i jiné aplikace. Základní princip parních turbín byl poprvé napsán již v prvním století našeho letopočtu, zatímco moderní parní turbína byla navržena až v roce 1884.

První moderní parní turbína byla navržena Sirem Charlesem Parsonsem. To bylo použito, ve spojení s dynamem, k výrobě 7,5 kW výkonu. Krátce po svém vynálezu našlo zařízení primární použití v elektrárnách po celém světě a na palubě námořních plavidel. Dřívější parní motory s vratným pohybem byly méně účinné a obtížnější je přizpůsobit pro použití na palubách lodí, což vyžadovalo spíše komplikované systémy než jednoduchý mechanismus přímého pohonu.

Parní turbíny využívají princip umožňující expanzi tlakové páry v kontrolovaných stupních. Každá turbína může být složena z několika impulzních a reakčních turbín, z nichž každá umožňuje, aby pára expandovala a otáčela lopatky nebo lopaty uvnitř zařízení. Většina parních turbín používá obě tyto změny ve shodě, přičemž impulzní turbíny pracují pod vysokým tlakem a nízký tlak je využíván pro reakční turbíny. Rozdíl mezi těmito dvěma je, že odrůda impulsů používá trysku k zavádění vysokorychlostní páry do rotorů, zatímco rotory v reakčních turbínách jsou samy o sobě typem trysky.

Uspořádání impulzních a reakčních turbín v parní turbíně může efektivně učinit systém velmi účinným. Použitím jak vysokého, tak nízkého tlaku a necháním páry pracovat v každé fázi jeho expanze může proces zůstat vysoce izentropický . To jednoduše znamená, že entropie, která vstupuje do systému, je podobná entropii, která vychází. Další výhodou návrhu je to, že spřádání turbín vytváří rotační pohyb, který může být ideální jak pro výrobu energie, tak pro otáčení pádel nebo jiných pohonných mechanismů na lodích.

Velké procento veškeré energie vyrobené na světě využívá generátory parních turbín. Jsou přítomny jak v fosilních palivech, tak v jaderných elektrárnách, přičemž bývalé spalování uhlí nebo ropy zahřívá vodu na páru a druhá se spoléhá na jadernou štěpnou reakci, aby se vytvořila pára. Navíc se vyrábí určitá energie využívající proces známý jako soustředěná sluneční energie . Tento typ elektrárny může využít slunce k výrobě páry, která pak může otáčet parními turbínami.