Паровая турбина


Парова́я турби́на — турбина, в которой в качестве рабочего тела используется водяной пар, получаемый при нагреве воды в паровых котлах или парогенераторах.[1]

В 1883 году шведский инженер Густаф де Лаваль создал паровую турбину, которая представляла собой легкое колесо с лопатками. В 1889 году Лаваль усовершенствовал свою конструкцию, применив сопло, которое сужалось на выходе, что увеличивало скорость пара и, соответственно, скорость вращения ротора (сопло Лаваля). Турбину Лаваля было целесообразно использовать для машин, имеющих высокую скорость (сепараторы, пилы, центробежные насосы).

В 1884 году английский изобретатель Чарлз Алджернон Парсонс запатентовал многоступенчатую реактивную турбину, в которой при меньшей скорости вращения энергия пара использовалась максимально благодаря тому, что пар, проходя через 15 ступеней, расширялся постепенно. В 1894 году турбина Парсонса была установлена на быстроходное судно «Турбиния». Вскоре паровые турбины начали массово использовать на быстроходных судах. В 1899 году появилась первая электростанция, на которой были установлены турбины Парсонса. Затем французский инженер Август Ратоruen создал комплексную теорию турбомашин[2].

Паровая турбина состоит из двух основных частей. Ротор с лопатками — подвижная часть турбины. Статор с соплами — неподвижная часть.

По направлению движения потока пара различают аксиальные паровые турбины, у которых поток пара движется вдоль оси турбины, и радиальные, направление потока пара в которых перпендикулярно, а рабочие лопатки расположены параллельно оси вращения.

По числу цилиндров турбины подразделяют на одноцилиндровые и двух—трёх-, четырёх-пятицилиндровые. Многоцилиндровая турбина позволяет использовать бо́льшие располагаемые тепловые перепады энтальпии, разместив большое число ступеней давления, применить высококачественные материалы в частях высокого давления и раздвоение потока пара в частях среднего и низкого давления. Такая турбина получается более дорогой, тяжёлой и сложной. Поэтому многокорпусные турбины используются в мощных паротурбинных установках.