(XX.Vývoj parních turbin pokusů Lavalových Parsonových
k dnešnímu stavu trval poměrně krátkou dobu, ale bylo vy-
konáno mnoho práce rázu jak teoretického, tak praktického
a mnoho nákladných pokusů zkoušek, poněvadž byl další
vývoj závislý celé řadě zcela nových výzkumů poznatků ze
všech oborů techniky, jako termomechaniky, mechaniky, nauky
o pevnosti pružnosti, metalurgie technologie. posledních letech staví též tur-
biny ozubenými převody tak, turbiny mohou pak poháněti
transmise, propelery lodí, přádelny lanovými kotouči, brusy
v papírnách apod…
Dalším krokem ekonomisaci provozu jest postaviti turbinu
na protitlak, aby mohlo využíti výfukové páry odevzdání
práce turbině pro další průmyslové účely, jako pro ohřívání
a úpravu napájecí vody, chemickém průmyslu pro vaření, su-
šení, ohřívání apod. Stejným dílem
přispěli vývoji parních turbin technologové metalurgové,
poněvadž došlo turbin namáháním tak daleko, mate-
riál, dosavadními metodami vyrobený, nemohl bezpečností
vyhovovati, konstrukce hleděla jeho pevností vlastností
vhodnými tvary částí krajnosti nejlépe využíti. Voda byla směro-
vána tangenciálně turbínou tím roztáčela.
Další snahou bude ještě zvýšiti užitečný efekt… tomto prin-
cipu pokusné turbině parou rtuťovou prvém stupni
a parou vodní druhém stupni bylo dosaženo vy-
užitkování paliva. Další
vývoj turbin byl tedy závislý technologického stanoviska je-
dině zvýšení pevnosti tažnosti materiálu při vysokých tep-
lotách, jichž používá parních turbinách. skutečných turbínách nelze podobné zkou-
šky prováděti. Jeho přispěním navíc metody výpočtů
a měření staly součástí teorie turbín. Peltonova turbína rov-
notlaká parciálním tangenciálním ostřikem. Účinnost malé
turbíny velké Turbína byla vyna-
lezena Lesterem Peltonem roce 1880.Vodní turbíny
Pokračovatelem vodního kola stala vodní turbína. roce 1826 Benoit Fourneyron vy-
vinul vysoce efektivní (80%) vodní turbínu. to-
čivý mechanický stroj, který přeměňuje kinetickou tlakovou
energii vody mechanickou energii. Průtokové
ztráty malé turbině jsou sice vzhledem menším průtokovým
plochám rozváděcích oběžných kanálů poměrně větší než
v geometricky podobné větší turbině čili účinnosti nižší, průběh
účinnosti geometricky podobných turbin bývá však podle zku-
šenosti podobný. 19. století, 1932)
2.
Takovým strojem bude turbina plynová, jejímuž praktickému
uskutečnění pracuje dnes již několik firem prakticky řada od-
borníků teoreticky. Diagram účinnosti pokusného, geomet-
ricky podobného kola, při různých měrných otáčkách plnění
jest tudíž pro posouzení výhodnosti dotyčného typu turbiny
velmi cenný. svého předchůdce, Fran-
cisovy turbíny, liší především menším počtem lopatek, tva-
rem oběžného kola především možností regulace náklonu lo-
patek oběžného rozváděcího kola. dnešních stejnotlakých kol tečným střikem
a Francisových turbin dosáhlo účinnosti takže sotva
lze dosíci více. Tuto malou turbinu lze pokusné
stanici vyzkoušeti pohodlněji menším nákladem. Většina evropských stro-
jíren řešila oběžná kola podle vžité turbinové teorie přihlížející
27
Období vzniku parního stroje roku 1918
Řez parní turbínou Zoelly
.1. Poměrně nízké otáčky Francisovy turbiny při malých
spádech však brání tomuto výhodnému uspořádání…
Podrobné vyzkoušení účinnosti při různém průtokovém
množství různých otáčkách vyžaduje velkého počtu měření,
čili dlouhé doby.
V roce 1848 James Francis vylepšil tyto předchozí turbíny
a podařilo dosáhnout celkové 90% efektivity.11. Jean-Victor Pon-
celet vyvinul roce 1820 turbínu podobném principu. Kaplanova turbína
je přetlaková axiální turbína velmi dobrou možností regulace.
Dalším pokrokem stavbě parních turbin jest využití vyso-
kých tlaků, aby zlepšila účinnost termického procesu, tak
v posledním desetiletí byla řada centrál zařízena provoz
s vysokým tlakem. nich hledají určují
cesty, jimiž směřuje stavba turbin dokonalejším výhodnějším
formám. Jak velké bude poměrné zlepšení účinnosti
velké turbiny proti malé pokusné lze posouditi zkoušek na
skutečných turbínách. Továrny nemají tak velkých pokusných stanic
s potřebným množstvím vody.
Toho využívá především místech, kde není možné zajistit
stálý průtok, nebo spád. Nejvyššího využitkování paliva podle dosa-
vadních našich zkušeností dosáhne vysokotlakovém spa-
lovacím stroji úplným využitkováním tepla odpadového. Turbínu vynalezl roce 1912 profesor
brněnské techniky Viktor Kaplan. tuto práci dělilo
mnoho věhlasných učenců techniků oboru tepelné mecha-
niky, nauky pružnosti pevnosti, dynamiky atd. Udává nejvýhodnější měrné otáčky, které radno
volit. najde materiál, který snesl namá-
hání vysokých teplot, vzniklých turbině při spalování,
a dále ekonomické pomocné zařízení, půjde jistě vývoj plyno-
vých turbin rapidně vpřed. Ale turbin kondensačních odebí-
rati pára pro takové účely, ovšem musí býti turbina pro tento
požadavek konstruována; jsou turbiny odběrové často kom-
plikovanými regulacemi. Vývoj turbin
šel praktických provedení teoretickým úvahám, jejichž vý-
sledky další provedení zdokonalovala.
Pokusné stanice zkoušení modelů jsou dnes velmi důleži-
tou součástí závodů pro stavbu turbin. Všechny tyto vý-
zkumy byly disposici konstruktérům, aby uplatnili svých
konstrukcích, tak základních typů prvních třicet let
tohoto století vyvinula dnešní parní turbina několika typech
tak, dnes skoro každá turbinářská firma stroj vlastní ty-
pické formy znaku, původně vyráběla turbiny podle některé
licence…
Turbiny dnes taví pro pohon strojů, kterých možno pro-
spěchem využíti velkého počtu otoček, jako jsou elektrické ge-
nerátory, ventilátory, dmychadla, turbokompresory, odstředivá
čerpadla, buď pro přímý pohon, nebo převodem, kterým
se redukuje počet otoček. Proto vyzkoušení určitého
typu turbiny volívá obyčejně malá pokusná turbina oběžným
kolem 300 400 mm, geometricky podobná skutečné turbině,
kterou míníme navrhnouti. Náběhy tomu jsou sice starší, ale nemohlo
se jich dříve dobře využíti, poněvadž vyskytly velké potíže
při konstrukci stavbě vysokotlakových kotlů. století podařilo
jeho efektivitu zvýšit natolik, vodní turbína mohla úspěšně
soupeřit parním strojem. Jmenované turbiny pracují největší účinností
ovšem jen při jistém průtokovém množství; při větším neb men-
ším množství účinnosti ubývá. Nejdůležitějším,
požadavkem hospodárného využití vodní energie jest nejvyšší
účinnost turbiny. Donedávna tomu tak nebylo.
Aby ztráty při převodu síly turbiny hnaný stroj, kterým
bývá dnes nejčastěji elektrický generátor, byly nejmenší, jest
nejvýhodnější přímé spojení turbiny generátorem bez pře-
vodů. Nejen ekonomie postupem času
u turbin zvyšovala, ale hranice výkonu. Dnes však máme
již řadu vhodných ustálených typů vysokotlakových kotlů pro
trvalý bezpečný provoz…
Jistě bude pokračovati vývoj parních turbin pro vysoké tlaky. Pomocí
vědeckých postupů sady testů měření vytvořil maximálně
účinnou turbínu
