28. Plynové turbíny
Jsou lopatkové stroje – motory, kde mezilopatkovými kanály protéká teplonosná látka, v níž během pracovního cyklu nedochází ke změně skupenství. Účinnost turbín roste s teplotou pracovního média, které vstupuje na oběžné lopatky. Tato teplota je omezena odolností materiálu a je 650 – 850 °C, u leteckých materiálů až 1250 °C. Plynové turbíny pracují s mnohem vyššími teplotami než patní, ale s menšími provozními tlaky.
Menší počet stupňů (1 – 8). Potřebují ke svému běhu turbokompresor, který spotřebovává přibližně 2/3 výkonu => 1/3 energie je možno využít.
Rozdělení:
a) spalovací – turbína je připojena na spalovací komoru z níž spaliny proudí přímo na oběžní
kolo.
b) plynová – spalovací komora je ve funkci výměníku, kde se ohřívá vhodný plyn, který pak
expanduje v mezilopatkových kanálech turbíny.
c) Expandér (expanzní turbína) – turbína je napojena na jiný zdroj tlakového plynu, který v ní expanduje (turbína nemá vlastní spalovací komoru ani turbokompresor).
d) rovnotlaké
e) přetlakové – energie tlaková pracovního média se mění v kinetickou energii jak
v rozváděcích tak i v oběžných lopatkách
Základní okruhy s plynovou turbínou:
Otevřený okruh – turbokompresor nasává atmosferický vzduch a spaliny, které expandovali
v turbíně jsou vedeny výfukem do ovzduší.
Uzavřený okruh – spalovací komora ohřívá pracovní médium, které cirkuluje přes turbínu a
turbokompresor.
Hlavní části plynové turbíny:
a) rozváděcí lopatky – provozní teplota 600 – 950 °C, max. namáhání do 50 MPa.
b) oběžné lopatky
c) rotor – teplota do 600 °C, kvalitně obrobený, staticky i dynamicky vyvážen.