2.17.2.2 KONSTRUKCE PARNÍCH TURBÍN

1. Rotor

Může to být buď:
- Hřídel s nasazenými oběžnými koly
- Buben vybíhající na obou koncích v hřídel

Na obvodu kol nebo bubnu jsou vysoustružený drážky k uchycení oběžných lopatek
Jedná se o výkovek
Pečlivě staticky a dynamicky vyvážen, včetně olopatkování

Kritické otáčky od provozních se musí lišit nejméně o 20%
- Elastické rotory - Kritické otáčky nižší než provozní
- Tuhé rotory - Kritické otáčky vyšší než provozní
- Velikost kritických lze určit z velikosti prohnutí rotoru vlivem vlastní tíhy

a) Oběžné lopatky

Uchyceny v drážkách

Vyrobeny:
- Válcované profily
- Vyfrézovány z plného materiálu

Velké lopatky se předkovou a následně obrábějí kopírovacím zařízení nebo na CNC obráběcích strojích, popř. čistě odlity

Malé lopatky: Úhly b1 a b2 a konstantní tvar po celé délce profilu
Velké lopatky: Úhly b1 a b2 se mění s délkou lopatky s proměnlivou obvodovou rychlostí (lopatka je zkroucená) a současně směrem od osy rotoru se zmenšuje průřez profilu

Lopatky jsou vkládány do drážek a odděleny od sebe v požadované vzdálenosti mezerníky
- Frézovaných lopatek z jednoho kusu nebo odlitých je obvykle mezerník z jednoho kusu s lopatkou

Při nebezpečí rozkmitání se oběžné lopatky vyztužují dráty nebo se po obvodě udělá bandáž

b) Rozváděcí ústrojí

Rovnotlaké turbíny
Řešeno jako nebo
- segment s tryskami (při částečném ostřiku)
- dvoudílné rozváděcí kolo tzv. mezistěna (při úplném ostřiku)
Rozváděcí kolo je z montážních důvodů dělené
Uprostřed mezistěny je ucpávka, oddělující od sebe sousední tlakové stupně

Přetlakové turbíny
Tvoří věnec pevných lopatek uložených v drážkách skříně
Mezi rozváděcí a oběžnou lopatkou musí být axiální vůle
Mezi rozváděcí lopatkou a rotorem musí být radiální vůle
Vůle jsou nutné z důvodu tepelných dilatací

2. Skříň turbíny

Konstruována tak, aby umožňovala snadnou montáž všech dílů v ní uložených -> Dělená ve vodorovné rovině

Obě části jsou přesně obrobeny
Bez těsnění na sebe přiloženy a staženy předepjatými šrouby

Skříň je namáhána:
Vnitřním přetlakem
Rozdílem teplot na vstupní a výstupní straně -> vnitřní pnutí -> Skříně jsou složené z několika těles

3. Ucpávky

Vnější - Těsní hřídel vystupující ze skříně
Vnitřní - Oddělují od sebe jednotlivé tlakové stupně

Používají se labyrintové (břitové) ucpávky - Těsnění se dosahuje expanzí páry
Dřív se užívali ucpávky s mosaznými břity, zatužených do drážek ucpávkového pouzdra
Novější ucpávky jsou z plechu, které jsou zatuženy drátem do drážek v rotoru

Radiální vůle v ucpávce:
0,4 až 0,7 mm
U velkých turbín i o něco větší
Záleží na velikosti průhybu rotoru vlivem vlastní tíhy

4. Ložiska

Rotor je uložen na dvou radiálních ložiskách
Axiální síla se zachycuje axiálním ložiskem
U malých turbín může být rotor uložen ve valivých ložiskách

Střední a velké turbíny musí mít ložiska kluzná
- Mazání ložisek: oběžné tlakové
- U dlouhých rotorů se používají samostavná ložiska, která jsou uložena v kluzných lůžkách, která umožňují naklápění ložiska podle průhybu rotoru
- Axiální ložisko je segmentové s funkčními plochami vylitými v kompozici

Kontroluje se provozní teplota (max 70°C) v jímkách ložiskových těles

Kontrola se provádí:
- Místními teploměry
- Teplotními čidly - Vyhodnocení provede počítač

5. Spojky

Pevné kotoučové - Mezi jednotlivými turbínovými tělesy
Zubové spojky - Má-li se vyrovnávat axiální dilatace
Další spojky:
Pružná spojka s hadovitou pružinou
Pružná obručová spojka