SUVREMENO UILITE U SPLITUPOMORSKO UILITE ATLANTISM. Tripala 6, Split

ZAVRNI RADBRODSKE PARNE TURBINE

POLAZNIK:Mentor:Joko Mamieljko Kurtela, prof.

Split, Listopad 2013

SADRAJ

UVOD2RAZVOJ TOPLINSKIH TURBINA3PARNE TURBINE6Vrste parnih turbina9a)Prema djelovanju sile na rotor9b)Prema nainu prolaza pare kroz turbinu11c)Prema broju stupnjeva (red lopatica i sapnica)11d)Prema broju kuita turbine12e)Prema nainu spoja na pogonjeni stroj (propeler ili generator)12f)Prema odvodu pare nakon izlaza iz turbine13g)Prema namjeni turbine14STRUJANJE PARE IZMEU LOPATICA15GUBICI ENERGIJE UNUTAR TURBINE17IZVEDBE BRODSKIH PARNIH TURBINA17JEDNOSTUPANJSKA AKCIJSKA TURBINA DE LAVALOVA TURBINA18JEDNOSTUPANJSKA AKCIJSKA TURBINA SA STUPNJEVANJEM BRZINE (CURTISOVA TURBINA)19VIESTUPANJSKA AKCIJSKA TURBINA SA STUPNJEVANJEM TLAKA20VIESTUPANJSKA REAKCIJSKA TURBINA20KOMBINIRANE TURBINE I TURBINE S POGONOM PREMA NATRAG21DIJELOVI TURBINE22BRODSKO TURBINSKO POSTROJENJE24ZAKLJUAK27LITERATURA28

UVODParne turbine toplinski su strojevi pomou kojih se toplinska energija pare pretvara u mehaniki rad. Ti su se toplinski strojevi poeli bre razvijati u 19. stoljeu premda je princip rada bio poznat jo u starom vijeku.Princip rada toplinskih turbina sastoji se u tome da se toplinska energija pare najprije pretvori u kinetiku energiju posredstvom sapnica na statorskom dijelu turbine, a potom se voenjem radnog medija (pare) kroz zakrivljeni strujni kanal na rotru turbine izazove sila koja zakree rotor to rezultira mehanikom radnjom.Parnoturbinski pogon brodova u prednosti je za pojedine sluajeve kao to su: Velike snage od 20.000 kW do 80.000 kW Specijalna namjena brodova (tankeri)

RAZVOJ TOPLINSKIH TURBINA Toplinska je turbina stroj u kojemu se brojnim statorskim i rotorskim lopaticama kinetika energija strujanja radnog fluida (pare ili plina), nastala pretvorbom dijela njegove toplinske energije, pretvara u mehaniki rad u obliku vrtnje rotora. Pretvorba toplinske u kinetiku energiju oituje se intenzivnim strujanjem, a praena je naglim padom tlaka i temperature, te odgovarajuim poveanjem obujma radnoga fluida. Zbog kontinuiranog strujanja radnog fluida kroz turbinu, u nekim se jezicima turbina naziva i - strujnim strojem. Toplinske se turbine dijele na parne, u kojima se upotrebljavala vodena para, i plinske, na zagrijani zrak ili plinove izgaranja. Iako su se izumi u kojima se iskoritavala kinetika energija pare ili plinova izgaranja pojavili ve u 2. stoljeu, kao npr. Heronova kugla, toplinske se turbine poinju razvijati tek poetkom 16. stoljea. Godine 1629. talijanski fiziar, graditelj i lijenik G. de Branca predlae napravu slinu akcijskoj parnoj turbini. Mlaz iz sapnice udarao je o lopatice na obodu kola zamiljenoga po uzoru na podljevno mlinsko kolo. Vrtnjom kola dobiveni se mehaniki rad prenosio zupanim prijenosom i upotrebljavao za pokretanje stupe. Od 1831. godine W. Avery je u SAD-u izgradio pedesetak parnih turbina za pogon pila i strojeva za obradu drva, a jedna je ak ispitivana za pogon lokomotive. Sastojale su se od dvije krino spojene cijevi iz kojih je izlazila para kroz tangencijalne provrte na krajevima, pa se taj primitivni rotor okretao zbog reakcije parnoga mlaza. Iako su te parne turbine imale termodinamiku korisnost jednaku tadanjemu parnom stroju, malu specifinu teinu i nisku cijenu, nestale su iz uporabe zbog oteane regulacije brzine vrtnje i uestalih kvarova. Prvu industrijski upotrebljivu parnu turbinu patentirao je 1883. godine vedski inenjer Gustav Patrick de Laval. Posebnom konstrukcijom Lavalove sapnice omogueno je ekspanzijsko strujanje pare brzinom veom od brzine zvuka. Svladavanje velikih sila zbog rotacije lopatica rijeio je aksijalno ugraenim lopaticama kojega spoj s obodom diska turbinskog kola nije bio optereen na savijanje. Novina je bio i disk jednake vrstoe. Sve je to omoguilo gradnju turbine snage od 5 kW, s dotad nezamislivom brzinom vrtnje od 435 s-1 i iskoritenjem raspoloivoga toplinskog pada u jednom akcijskom kolu. Miran rad turbine zbog kontinuiranog nastrujavanja mlaza pare, mala specifina teina radnog dijela i temelja, bez dodatnih zamanih masa, i mogunost postizanja velikih jedininih snaga razlozi su zbog kojih je parna turbina u relativno kratkom vremenu naila na iroku uporabu.

Gotovo istodobno s pojavom Lavalove turbine, 1884. godine Charles Parsons u Engleskoj gradi parnu turbinu u kojoj se iskoritavanje veega toplinskog pada postie ekspanzijom u nizu stupnjeva, i to podjednako u statorskim i u rotorskim lopaticama pojedinoga stupnja.

Godine 1895. Curtis u SAD-u patentira i potom razvija kolo sa stupnjevanjem brzine, danas poznato kao Curtisovo kolo. Uz potpunu ekspanziju u sapnici i skretanje mlaza u prvom vijencu rotorskih lopatica, dodaje skretne lopatice koje mlaz usmjeravaju na drugi vijenac rotorskih lopatica, to omoguuje iskoritavanje velikoga toplinskog pada u nekoliko (do tri) serijski ugraenih kola Curtisovih kola. Rateau u Francuskoj 1900. gradi akcijsku viestupanjsku turbinu s Curtisovim kolom i nizom akcijskih stupnjeva koje karakterizira jednak tlak ispred i iza vijenaca rotorskih lopatica zbog ekspanzije pare samo u statorskim lopaticama. Godine 1908. F. i B. Ljungstm u vedskoj grade prvu radijalnu turbinu s dva rotora koja se vrte u suprotnim smjerovima. Prvih trideset godina 20. stoljea obiljeava nagli porast uporabe parnih turbina graenih po uzoru na Lavalove i Parsonsove turbine i sve vee istiskivanje parnog stroja iz javnih elektrinih centrala u svijetu, posebno u novogradnjama. U razdoblju od 1893. do 1927. godine puteno je u rad oko 5.000 Lavalovih turbina s po jednim turbinskim kolom. Godine 1906. izgraena je turbina snage od 10.000 kW (General Electric, SAD), a potom 1913. snage od 25.000 kW (Parsons, Britanija), 1919. 60.000 kW (Westinghouse, SAD), 1921. takoer od 60.000 kW (AEG, Njemaka) i godine 1922. snage od 160.000 kW (Brown Bovery, vicarska). Svjetska kriza tridesetih godina i izbijanje rata odgaaju daljnji rast jedininih snaga do pedesetih godina 20. stoljea. Danas su parne i plinske turbine najzastupljeniji strojevi u podruju velikih jedininih snaga. Prva uporaba parne turbine za brodsku propulziju ostvarena je 1894. godine na brodu "Turbinia". Izumivi parnu turbinu 1884. godine, Charles Parsons uvidio je njezin potencijal za pokretanje brodova, pa je 1893. pokrenuo tvrtku Marine Steam Turbine Company s jo petoricom partnera. Da bi svijetu prezentirao svoju ideju o uporabi parnih turbina na brodovima, napravio je eksperimentalni brod "Turbinia", graen od elika tvrtke "Brown and Hood". Porinuta je 2. kolovoza 1894. Usprkos uspjesima turbinskih motora, poetni pokuaji s koritenjem jednim propelerskim vratilom bili su razoaravajui. Nakon istraivanja vezanih uz kavitaciju i gradei prvi kavitacijski tunel, Parsons ugrauje tri turbine s aksijalnim protokom koje su pogonile tri propelerska vratila. U pokusnim vonjama, taj je sustav postigao maksimalnu brzinu od 34,5 v. Najbolja demonstracija mogunosti novoga broda bila je 26. lipnja 1897. kad je u Spitheadu organizirana proslava u ast kraljice Victorije, na kojoj je "Turbinia" pokazala svoju nadmonu brzinu u utrci s putnikim i teretnim brodovima, te uspjeno umaknula mornarikih patrolnim brodovima, dotad najbrim plovilima u Kraljevstvu. Nedugo nakon toga Kraljevska mornarica dala je izgraditi dva torpedna broda, HMS "Viper" i HMS "Cobra", opremljena s po dvije turbine, koji su bili porinuti 1899. godine. "Turbinia" je imala teinu od 44,5 tona, duljinu 31,6 m, gaz 0,9 m i postizala je brzinu od 34,5 v (64 km/h). Postrojenje joj se sastojalo od tri trostupanjske aksijalne turbine od kojih je svaka pokretala vratilo duljine 3,8 m s pitch-propelerima promjera od 610 mm. Paru su proizvodila tri vodocijevna kotla (1,5 MW) loena ugljenom, ogrjevne povrine od 102 m2. Danas se "Turbinia" nalazi u muzeju Discovery u Newcastleu u Engleskoj, dok se njezino originalno parnoturbinsko postrojenje uva u londonskom Znanstvenom muzeju.

PARNE TURBINE

U turbinskim postrojenjima s vodenom parom kao radnim medijem, dolazi do preobrazbe izvornog oblika energije u toplinsku, mehaniku ili elektrinu energiju (sl. 1)Kao izvori, tj. primarni oblici energije, primjenjuju se najee tekua i plinovita goria koja u generatorima pare izgaranjem oslobaaju toplinsku energiju. Tako osloboena toplinska energija, predana vodenoj pari strujanjem kroz parnu turbinu, pretvara se u mehaniku energiju. Mehanika energija sadrana u vrtnji rotora parne turbine prenosi se preko reduktora na propeler.U parnim postrojenjima kao radni medij slui voda. Tijekom procesa agregatno se stanje vode mijenja iz tekueg u plinovite, i obrnuto, pa su uz parnu turbinu potrebni generator pare, napojna pumpa, zagrijai napojne vode i kondenzator.Bez obzira na izvor topline, toplinski proces u svim parnim postrojenjima slian je i naziva se Rankine-Clausisov proces, a temelji se na Carnotovu krunom procesu. Carnotov kruni proces ima najvii termodinamiki stupanj djelovanja, no praktino ostvarenje povezano je s nizom potekoa. Te su nedostatke istodobno otklonili W. Rankine i R. Clausius predloivi toplinski proces koji se obino naziva Rankine-Clausisov proces, ili RC-proces iji je termodinamiki stupanj djelovanja nii od Carnotova, jer se sva toplina ne predaje pri maksimalnoj temperaturi.

Na slici je prikazan pojednostavljeni RC-proces:

Vrste parnih turbinaRazvoj parnih turbina karakteristian je po izvedbi vie vrsta turbina, to je rezultat razliite primjene, veliine, snage i boljeg stupnja djelovanja.Parne turbine dijele se :a) Prema djelovanju sile na rotor Akcijske turbine

Para struji kroz sapnicu do lopatica na rotoru. Samo skretanje mlaza pare izmeu lopatica na rotoru proizvodi silu koja zakree rotor turbine. Brzina strujanja pare izmeu lopatica nepromjenjena je kao i tlak. Kod akcijske turbine cjelokupni se pad tlaka, to znai i pad entalpije, pretvra u brzinu pare u sapnici smjetenoj na statoru, odnosno kuitu turbine. Para se velikom postignutom brzinom uvodi u strujne kanale izmeu lopatica koje su privrene po obodu rotora odnosno kola. Lopatice uzrokuju promjenu smjera brzine pare te se zbog toga pojavljuje sila koja okree rotor.

Reakcijske turbineReakcijska turbina rezliku se od akcijske po tome to se i u rotorskom dijelu poveava brzina strujanja pare (izmeu lopatica). Poveanje brzine pare izvodi se smanjenjem presjeka kanala izmeu lopatica u smjeru napredovanja pare. Tj. U reakcijskoj se turbini dodatno dogaa pretvorba toplinskog pada u kinetiku energiju (brzinu pare) i u rotorskom dijelu a ne samo u statorskom dijelu, kao to je to sluaj kod akcijske turbine.Udio toplinskog pada koji se pretvara u brzinu strujanja pare u rotoru turbine, naziva se stupanj reaktivnosti. Kod reakcijskih parnih turbina stupanj reaktivnosti najee iznosi 50%, tj. Polovica se toplinskog pada pretvara u kinetiku energiju u statoru, a polovica u rotoru. Kod akcijskih turbina stupanj reaktivnosti je 0%.

b) Prema nainu prolaza pare kroz turbinu Radijalne turbine - Para kroz radijalnu turbinu struji okomito na os vrtnje rotora

Aksijalne turbine - Para kroz aksijalnu turbinu struji paralelno s osi vrtnje rotora. Ta se vrsta turbina gotovo iskljuivo primjenjuje.

c) Prema broju stupnjeva (red lopatica i sapnica) Jednostupanjske turbineSastoje se samo od jednog reda sapnica i jednog reda lopatica Viestupanjske turbineSastoje se od vie redova sapnica i isto toliko redova lopatica i najee se primjenjuju

d) Prema broju kuita turbine Jednokuine turbine jedan rotor i jedno kuite Viekuine turbine sastoje se od dva i vie rotora te istog broja kuita. Za brodski pogon najee se izvodi dvokuina i trokuina turbina, to ima niz prednosti. Najvea je prednost u tome to se jedno kuite koe koristiti samostalno kao rezervni stroj.

e) Prema nainu spoja na pogonjeni stroj (propeler ili generator) Direktne turbine direktno se spaja na pogonjeni stroj Indirektne turbine najee je brodska turbina jer se ona spaja reduktorom za prijenos snage na propeler.

f) Prema odvodu pare nakon izlaza iz turbine Kondenzacijske turbinePara se u kondenzacijskim turbinama nakon izlaza iz turbine ukapljuje u kondenzatoru i ponovno uvodi u kruni toplinski proces.

Protutlane turbineUmjesto u kondenzatoru, para se protutlanim turbinama odvodi pod nekim tlakom do korisnika (npr na parno grijanje). Postoje i kombinirane turbine koje se najee koriste kod toplana/elektrana.

g) Prema namjeni turbine Glavne turbine osnovni pogonski stroj

Pomone turbine koriste se u procesu u kojem je glavni pogonski stroj parna turbina. Moe se koristiti za pogon napojnih pumpi i sl.

STRUJANJE PARE IZMEU LOPATICAStrujanje pare izmeu lopatica od presudnog je znaenja za pretvorbu energije u turbini. Kako se cijeli proces svodi na pretvorbu toplinske energije u mehaniki rad na osovini turbine, vano je da se dogaa uz to manji gubitak strujanja.Slijedei zakljuke Carnotova krunog procesa, vano je izmeu koje se maksimalne temperature pare na ulazu u turbinu i minimalne temperature na ulazu u kondenzator dogaa ekspanzija u turbini. Poeljno je da ta temperaturna razlika bude im vea.Najnia temperatura ograniena je temperaturom mora kojim se hladi para na izlazu iz turbine. Izlazna temperatura iz turbine pred ulazom u kondezator redovito iznosi 32C (temperatura mora iznosi priblino 20C, temperaturna razlika hlaenja iznosi priblino 12C). Najvia temperatura pare na ulazu u turbinu ograniena je primijenjenim materijalima cijevi u kotlu i redovito iznosi najvie 545C.Drugo je veliko ogranienje stupnja djelovanja turbnie gubitak u samoj turbini, i ovisno o veliini tih gubitaka, proces je vie ili manje povratljiv.Slika: strujanje medija u nepokretnom lopatinom kanalu

Slika: strujanje medija u pokretnom lopatinom kanalu

GUBICI ENERGIJE UNUTAR TURBINEU radu parnih turbina nastaju dvije vrste gubitka energije Unutarnji gubici utjeu na stanje pare Vanjski gubici ne utjeu na stanje pareUnutarnji gubici nastaju zbog trenja pare u sapnicama i privodnim kanalima, trenja pare u lopaticama, trenja i ventilacije kretnog dijela turbine, proputanja pare izmeu stupnjeva turbine, izlazne brzine pare iz strujnog kanala izmeu lopatica.Unutarnji gubici energije poveavaju pari sadraj topline odnosno entalpiju.Vanjski gubici nastaju zbog mehanikog trenja vrtnje osovine motora i zraenja topline prema okolini.

IZVEDBE BRODSKIH PARNIH TURBINAPo svojoj izvedbi brodske parne turbine ne razlikuju se od stacionarnih parnih turbina u elektranama i toplanama.Brodske parne turbine razlikuju se od stacionarnih parnih turbina po tome to: Pogone propeler umjesto elektrini generator (elektrane i toplane) Vrtnja je mogua u oba smjera Imaju radni broj okretaja 2 do 3 puta vei i promjenljiv ovisno o potrebnoj snazi na propeleru Kritine su brzine vrtnje iznad radnih brzina vrtnji i ne dostiu se tijekom uobiajenog rada turbine Na istoj osovini imaju ugraenu i turbinu za pogon unatrag.

JEDNOSTUPANJSKA AKCIJSKA TURBINA DE LAVALOVA TURBINADe Lavalova turbina je osnovni tip turbine. Zbog svojih karakterisika te se turbine koriste samo za pogon pomonih strojeva koji rade samo povremeno, gdje troe relativno malo od ukupne pare.

De Lavalove turbine karakteristine su po: Jednostavnosti i sigurnosti u pogonu Malim dimenzijama i teinama Visokoj brzini vrtnje (10.000 30.000 min -1) Efektivnom stupanju djelovanja (e = 0,3 0,4) Velikom specifinom potroku pare (do 17 kg/kWh)

JEDNOSTUPANJSKA AKCIJSKA TURBINA SA STUPNJEVANJEM BRZINE (CURTISOVA TURBINA)Sastoji se od jednog okretnog kola (rotor) na kojem su najee privrena dva, ponekad i tri, reda lopatica.Para prolazi kroz sapnice gdje ekspandira u konani tlak, a zatim ulazi u prvi stupanj rotorskih lopatica gdje se u mehaniki rad pretvori samo jedan dio kinetike energije pare. Iz prvog stupnja lopatica para izlazi velikom brzinom i ulazi u statorske lopatice skretni kanal drugog stupnja, koje slue samo za skretanje pare u istom smjeru kao i u sapnicama. Drugi stupanj rotorskih lopatica pretvara preostali dio kinteike enrgije pare u mehaniki rad nakon ega para naputa okretno kolo.

Takvim nainom protoka pare kroz turbinu, izlazna brzina pare iz sapnice iskoritava se stupnjevano.Curtisove turbine karakteristine su po stupnju djelovanja (e = 0,4 0,5), obodnoj brzini (u=100-200 m/s), brzini vrtnje (3.000 10.000 min -1) te brzini pare na izlazu iz sapnica (do 1.000 m/s).Curtisovo kolo redovito se upotrebljava kao poetni stupanj kod veih akcijskih i reakcijskih turbina.

VIESTUPANJSKA AKCIJSKA TURBINA SA STUPNJEVANJEM TLAKAViestupanjska akcijska turbina sa stupnjevanjem tlaka sastoji se od jednostupanjskih akcijskih stupnjeva spojenih na istoj osovini i u zajendikom kuitu. Svaki stupanj radi proporcionalni dio od ukupnog toplinskog pada.Za ovakve turbine karakteristino je da se sapnice izvode s kutovima = 14- 40s postupnim poveanjem od prvog k posljednjem stupnju, obodna brzina (u= 100-200 m/s), brzina vrtnje (3.000 6.000 min -1), efektivni stupanj iskoristivosti (e = 0,65 0,85), specifini potroak pare (d = 3,5 6,0 kg/kWh)VIESTUPANJSKA REAKCIJSKA TURBINAViestupanjska reakcijska turbina sastoje se od jednostupanjskih reakcijskih turbina spojenih na istom bubnju. Statorske i rotorske lopatice istog su oblika pa prorauju po polovicu toplinskog pada i pretvaraju ga u kintetiku energiju, a kinetika se energija samo u rotorskim lopaticama pretvara u mehaniki rad. Kao i kod akcijske turbine, faktor zagrijavanja povisuje termodinamiki stupanj djelovanja.Bitna je razlika izmeu akcijske i reakcijske turbine ta to kod reakcijske turbine postoji razlika tlaka pare ispred i iza svakog reda lopatica rotora koja uzrokuje aksijalnu silu u smjeru niskog tlaka.Kod reakcijske turbine pojavljuju se vei gubici energije zbog bjeanja pare u rasporima kuita i rotora. Ti su gubici pri visokim tlakovima znaajni, pa treba ugraditi kvalitetne brtvenice.Reakcijska turbina ima manje ukupne gubitke energije to joj daje bolji termodinamiki stupanj djelovanja i manji specifini potroak pare od akcijske turbine.Karakteristike: Kut sapnica = 20- 50s poveanjem k posljednjem stupnju Odnos brzina u/c1=0,49 0,60 da ne bude odve mnogo stupnjeva Obodna brzina u = 50 100 m/s Visina je lopatice prvog stupnja oko 25 mm, a visina zadnjeg stupnja maksimalno 0,25 Dk

KOMBINIRANE TURBINE I TURBINE S POGONOM PREMA NATRAG Kombinirane turbine s Curtisovim kolomViestupanjske akcijske i reakcijske turbine esto se kombiniraju sa Curtisovim kolom. Curtisovo kolo postavlja se kao prvi stupanj viestupanjske turbine jer proradi nekoliko puta vei toplinski pad od jednostupanjske turbine. Curtisovo kolo obino ima dva reda lopatica ( 2 stupnja) i vei promjer za 100 do 300 mm od ostalih stupnjeva te obino prorauje 25 40 % od ukupnog toplinskog pada, to se kod brodskih turbina poklapa sa snagom turbine za pogon prema natrag. Stoga se turbina za pogon prema natrag izvodi samo kao Curtisovo kolo. Kombinirane turbine za pogon prema natragKombinirane turbine za pogon prema natrag imaju loiji stupanj djelovanja od samostalnih viestupanjskih turbina.Turbina se moe radno okretati samo u jednom smjeru jer su joj lopatice i sapnice prilagoene pogonu prema naprijed. Zato glavna turbina ima turbinu s pogonom prema naprijed i turbinu s pogonom prema natrag, koje su zbog jednostavne izvedbe na istoj osovini i u istom kuitu. Odvod pare je zajedniki, a dovodi su zasebni.Kada turbina s pogonom prema naprijed radi, okree se rotor turbine s pogonom prema natrag i to u suprotnom smjeru od radnog, to izaziva gubitke, pa turbina mora imati to manji broj stupnjeva. Zato se turbina s pogonom prema natrag sastoji od 1 ili 2 Curtisova kola, s najee 2 reda lopatica. Turbina s pogonom prema naprijed ekonomina je i radi cijelo vrijeme dok je brod u plovidbi, a turbina s pogonom prema natrag jednostavna je i radi samo dio vremena ( u manovri).Para se privodi kroz dva ventila od kojih je jedan za turbinu s pogonom prema naprijed, a drugi za turbinu s pogonom prema natrag. Da bi se izbjeglo istodobno proputanje pare u obje turbine, ventili su meusobno blokirani, odnosno jedan se moe otvoriti jedino ako je drugi zatvoren.

DIJELOVI TURBINEParna turbina toplinski je stroj s jednostavnim i malobrojnim dijelovima i sustavima. Da bi parna turbina mogla ispravno i sigurno raditi, svi osnovni i dodatni djelovi turbine kao i sustavi turbinskog postrojenja, moraju biti ispravno dimenzionirani i moraju udovoljavati zahtjevima toplinskog stroja s vrlo velikim brzinama vrtnje.Osnovni dijelovi turbine: Sapnice Lopatice Rotor Brtvenice Leaji Kuite turbine

Dodatni dijelovi turbije: Spojka Reduktor Ureaj za prekretanje rotora turbine KondenzatorOsnovni sustavi turbinskog postrojenja Sustav zagrijavanja i otplinjavanja napojne vode Sustav ulja za podmazivanje turbine Sustav regulacije brzine Sustav osiguranje od prekoraenja brzine vrtnje Sustav mjerenja snage turbine

BRODSKO TURBINSKO POSTROJENJE Parne turbine su strojevi koji energiju sadranu u pari pretvaraju u mehaniku radnju. Energija sadrana u pari pretvara se u turbinama najprije u kinetiku energiju, ekspanzijom u sapnicama ili privodnim lopaticama, a kinetika energija u lopaticama rotora pretvara se u mehaniku radnju pri emu se izravno dobiva rotacijsko kretanje.

Para se proizvodi u kotlovima 1. Pregrijana para iz kotlova slui za pogon glavnog pogonskog stroja (parne turbine) i svih pomonih strojeva na parni pogon. Glavna turbina dobiva paru preko skupine manevarskih ventila A, B i C. Ventil A izveden je kao brzo zatvarajui ventil. On trenutno prekida dovod pare u raznim opasnim situacijama na signal zatite turbine. Ventilom C puta se para u trubinu pri vonji naprijed, a ventilom B pri vonji krmom puta se para u turbinu za vonju krmom. Izmeu ventila C i turbine ugraeni su regulacijski ventili.Pregrijana para prolazi najprije kroz turbinu visokog tlaka 2, a potom kroz turbinu niskog tlaka 3 u kojoj ekspandira do vakuuma. Pri vonji krmom zatvara se ventil C i otvara ventil B, a para ulazi u turbinu za vonju krmom.

Izlazna para iz niskotlane turbine (ili turbine za vonju krmom) odlazi u glavni kondenzator 5 koji se hladi morskom vodom. U kondenzatoru se para pretvara u vodu.

Cirkulaciju morske vode kroz kondenzator odrava glavna rashladna pumpa. Iza kondenzatora ukljuena je kondenzatna pumpa i parni ejektor nakon kojih kondenzat ulazi u ureaje za napajanje i pripremu napojne vode. Napojna voda zagrijava se najprije u niskotlanom zagrijau 6 koji dobiva paru iz turbine niskog tlaka. Daljnje zagrijavanje postie se u otplinjau 9 koji se zagrijava parom iste turbine. U otplinja ulaze razni tokovi povratnih kondenzata, ispune pare i dodatne kemijski oiene vode. Nakon otplinjaa 9, napojne pumpe 8 tlae vodu kroz visokotlani zagrija. On se zagrijava parom iz turbine visokog tlaka. Nakon prolaza kroz visokotlani zagrija, napojna voda ulazi u kotlove. Turbogenerator 10 proizvodi elektrinu energiju za potrebe brodske mree. Brodsku elektrinu centralu na parnim postrojenjima obino ine dva turbogeneratora i jedan dizel-agregat. Para koja izlazi iz turbine turbogeneratora kondenzira se u pomonom kondenzatoru 11 koji se hladi morskom vodom pomou vlastite rashladne pumpe. Parno postrojenje na tankerima, kao u ovom primjeru, sadrava i tri pumpe za krcanje i iskrcavanje tekueg tereta koje pokreu male turbine 12. Para iz tih turbina se kondenzira u jednostavnom atmosferskom kondenzatoru. U pretvarau 14 proizvodi se para potrebna za razna grijanja.

ZAKLJUAKOsnovna i najvzea prednost parnih turbina sastoji se u tome to su to pogonski strojevi najveih snaga. Brodske parne turbine grade se u jednoj jedinici do snaga od oko 100 000 kW, dok se na ratnim brodovima grade do snaga od blizu 300 000 kW. Parne turbine, dakle, nemaju premca na podruju izrazito velikih snaga. U trgovakoj mornarici koriste se uglavnom na tankerima gdje i inae postoje zahtjevi za velikim koliinama pare za grijanje tereta, pa je i to razlog to se kod veih tankera primjenjuje parni pogon. Prednosti parne turbine su: vrlo miran i tih rad, sigurnost u pogonu, manji trokovi odravanja, vea trajnost, dobar zakretni moment i pri malom broju okretaja, te mogunost vonje s vrlo malim brojem okretaja propelerske osovine. U pogonu parna turbina je znatno elastiniji stroj od dizel-motora. Nedostaci parnih turbina su: vii potroak goriva i potreba posebne turbine za vonju unazad, jer se parne turbine mogu okretati samo u jednom smjeru. Snaga turbine za vonju unazad je obino 40% snage turbine za vonju naprijed, nadalje, vrijeme potrebno da se propelerna osovina pone okretati u suprotnom smjeru znatno je dulje kod turbinskih brodova u usporedbi s motornim. Sam podatak da je snaga turbine za vonju unazad 40% snage turbine za vonju naprijed, (za razliku od dizel-motora kod kojih je ona 100%) te da promjena smjera okretaja iziskuje znatno vie vremena, ustvari znai da brodovi s turbinskom propulzijom mogu znatno loije manevrirati od brodova s dizel-motornom propulzijom. U pogledu ope ekonominosti parna turbina postaje ozbiljan takmac dizel-motorima na podruju snaga preko 15 000 kW s time to je njezina prednost izrazitija to je snaga vea, dok je na podruju ogromnih snaga bez ikakve konkurencije. Donja ekonomski opravdana granica primjene parnih turbina je 8 000 kW.

LITERATURABrodske toplinske turbine, Enco Tireli, Dragan Martinovi, Sveuilite u Rijeci Visoka pomorska kola, 2001.Strojarski prirunik za asnike palube, Dragan Martinovi, Rijeka, 2000.Osnove brodostrojarstva, eljko Kurtela, Veleuilite u Dubrovniku, 2000.Internet:http://marjan.fesb.hr/~fbarbir/PDFs%20Termoenergetska%20postrojenja/06%20Parne%20turbine%20i%20postrojenja.pdfhttp://www.riteh.uniri.hr/zav_katd_sluz/zvd_teh_term_energ/katedra4/toplinske_turbine/01_uvod.pdf1