Становление и развитие паротурбинных установок. (Тема 4)

Форко, Эдвардс и др.). все увеличивавшееся количество различных конструкций паровых турбин, разработанных в течение второй половины XIX в., свидетельствует о возникновении и постепенном обострении противоречия между тихоходной и паровой машиной и растущим парком быстроходных рабочих машин. Изобретателям был дан специальный заказ на новый двигатель.
Подлинный стимул к развитию паровых турбин возник с началом электроэнергетики, хотя ряд принципиальных вопросов турбостроения был поставлен и в частной форме разрешен еще ранее в трудах шведского инженера Густава Патрика Лаваля. Лаваль осуществил активную одновенечную турбину, срабатывавшую скоростную энергию пара на одном рабочем колесе, которое вращалось с громадным числом оборотов (около 30000 в минуту). В процессе конструирования такой турбины Лаваль должен был решить ряд сложнейших проблем:
- расширяющегося сопла;
- гибкого вала;
- турбинного колеса – диска в форме тела равного сопротивления инерционным силам, возникающим при громадном числе оборотов;
- подшипников гибкого вала, получивших шаровую опору;
- специальных материалов;
- автоматического останова турбины при переходе за допускамую предельную скорость вращения;
- проблема редуктора в виде механического зубчатого зацепления пары колес с шевронными геликоидальными зубцами

их применение областью привода маломощных агрегатов с большим числом оборотов.
Сейчас эти турбины расцениваются как первые машины, в которых были в частной форме решены основные задачи турбостроения и вместе с тем дано направление дальнейшим работам по освоению и совершенствованию принципиально нового типа парового двигателя

совершающих возвратно – поступательное движение, заключала в себе замечательное свойство – возможность концентрации громадных мощностей в одном агрегате. Это свойство турбины могло проявиться только при ее объединении с агрегатом, имевшим большие перспективы в связи с увеличением потребляемой мощности, - с генератором электрического тока

турбину мощностью около 6 л.м. при 1000об/мин. В течение 15 лет с 1885 г., Парсонс строил паровые турбины разнообразных конструкций, постепенно вводя новые улучшения, снижая расход пара, достигавший в первых образцах около 60 кг/кВт ч. В 1889 г. турбины Парсонса имели расход пара порядка 12 кг/кВт ч.
На европейском континенте паровые турбины получили всеобщее признание в качестве двигателя электрогенераторов только с 1899г., когда на электрической станции для привода генераторов трехфазного переменного тока впервые были применены турбины Парсонса мощностью 1000 кВт

паровой турбины перед другими типами двигателей, служивших я привода генераторов электрических станций. Турбины работали паром со средним давлением 10,5 атм, температурой 2000С и показали расход 8-9 кг/кВит ч при полной нагрузке агрегата. Значительное место в снижении удельных расходов пара имело примененное впервые в турбинах завода Парсонса углубление вакуума посредством «струйных элементов», явившихся предшественниками современных пароструйных эжекторов.
Паровые турбины начинают развиваться во всех передовых странах.
В 1900г. на Всемирной выставке в Париже французским профессором Огюстом Рато были представлены чертежи и детали паровой турбины мощностью 1000 л.с., сконструированной на принципе разбивки общего перепада давлений на отдельные активные ступени, в каждой из которых срабатывался лишь незначительный перепад давлений. Многоступенчатая турбина Рато была превращена в осевые турбокомпрессоры и воздуходувки. Эти машины положили начало новой области применения паровых турбин, которые использовались для привода компрессоров и воздуходувок

активных ступеней давления с 16-20 до 7-10, что значительно упрощало и удешевляло турбину. Сразу же образовался синдикат из ряда крупных машиностроительных заводов для постройки турбин по патенту Целли

США, Швейцарии, Швеции, Австро – Венгрии.
В дореволюционной России паровые турбины выпускались только Петербургским металлическим заводом. До 1917г. завод выпустил всего 26 паровых турбин суммарной мощностью 9000 кВт. С началом внедрения паровых турбин на судах военно – морского флота в России был специально оборудован на Балтийском заводе в Петербурге турбинный цех, стоявший на одном уровне с турбинными цехами крупнейших зарубежных заводов и обеспечивающий турбинами строившиеся в России суда