Jednotlivé typy elektráren, které vyrábějí elektrický proud, jsme si představili v minulém článku. Dnes se podíváme na to, co se na výrobě elektrického proudu v těchto provozech podílí. Tím prvním je zařízení, nazývané turbína.

Co je to turbína?

Turbína je mechanický rotační stroj, skládající se z jednoho nebo více pohyblivých lopatkových kol umístěných na společné hřídeli, mezi nimiž aktivně prochází kapalina nebo plyn. Kinetická, tepelná a tlaková energie proudícího plynu nebo kapaliny je v turbíně přeměňována na rotační pohyb hřídele stroje. Turbína je roztáčena pracovní látkou proudící přes lopatky turbíny. Mechanická energie se může využívat přímo na pohon jiného stroje.

Velmi významné je její použití v energetice, kde se turbíny využívají především jakožto primární poháněcí stroje pro elektrické alternátory. Pokud má turbína sloužit k výrobě elektrické energie, potom se nachází na společné hřídeli s elektrickým generátorem. S turbínami se ale také setkáme v dopravě, kde se dají dobře použít pro pohon velkých lodí a těžkých kolejových vozidel. Velmi významné použití nalezly také v poháněcích soustavách turbovrtulových letadel a vrtulníků, nezbytné jsou pro pohon rychlých proudových letadel.

1. PARNÍ TURBÍNA

                Jde o točivý tepelný stroj, přeměňující kinetickou energii a tepelnou energii proudící páry na mechanický rotační pohyb přenášený na osu resp. hřídel stroje. Skládá se z jednoho, nebo několika postupně se zvětšujících lopatkových kol. Lopatková kola, která jsou součástí statoru stroje, se nazývají rozváděcí. Ta, která jsou spojena s rotující osou stroje, se nazývají oběžná a spolu s osou tvoří rotor.

Pro zvýšení účinnosti bývají obvykle velké parní turbíny rozděleny na několik dílů - vysokotlaké a nízkotlaké, popř. i středotlaké stupně. Parní turbína je využívána především v energetice pro pohon alternátorů (tepelná elektrárna, jaderná elektrárna), se kterým bývá mechanicky spojena společnou hřídelí. Využívá se ale i jako lodní pohon.

Podle pracovní látky (viz. T-s diagram) lze parní turbíny rozdělit na:

• Parní turbíny na přehřátou páru
•                                - použití: především v klasických tepelných elektrárnách
• Parní turbíny na sytou resp. mokrou páru
•                                - použití: v jaderných elektrárnách
• Plynové turbíny
•                                  - použití: turbodmychadla spalovacího motoru

2. SPALOVACÍ TURBÍNA

Spalovací turbína je lopatkové soustrojí tvořené zejména kompresorem, spalovací komorou a plynovou turbínou, příslušenstvím a pomocným zařízením. Palivo je spalováno ve spalovací komoře za pomocí stlačeného vzduchu, ten je před tím stláčen v kompresoru. Spaliny při průchodu turbínou odevzdají lopatkám svoji kinetickou energii. Spalovací turbína patří do skupiny spalovacích motorů s vnitřním spalováním (spalovací komora je její součástí).

Pro dosažení vhodných vlastností pro různé účely se konstruují turbíny v dvou, popř. vícehřídelovém uspořádání. Jednotlivé hřídele spojují turbínu s kompresorem nebo odvádějí efektivní výkon z turbíny ven.

Spalovací turbíny se používají k pohonu letadel, lodí, lokomotiv, ojediněle k pohonu těžkých vozidel, v elektrárnách jako špičkové jednotky. K vidění jsou dnes již i turbínově poháněné automobily a dokonce malosériově vyráběný motocykl s turbínovým motorem z helikoptéry.