Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 2/2017 vyšlo
tiskem 17. 2. 2017. V elektronické verzi na webu od 10. 3. 2017. 

Téma: Elektrické přístroje – spínací, jisticí, ochranné a signalizační; Přístroje pro inteligentní sítě

Hlavní článek
Atypický návrh výkonového stejnosměrného zdroje se středofrekvenčním transformátorovým filtrem rušivého napětí

Aktuality

V distribuční soustavě (DS) ČEZ Distribuce, a. s. je vyhlášen kalamitní stav Od 9 h dne 24.2.2017 je vyhlášen kalamitní stav v Karlovarském kraji - okres Karlovy Vary…

Veletrh Věda Výzkum Inovace 2017 zahájí místopředseda vlády Pavel Bělobrádek Letošní ročník Veletrhu Věda Výzkum Inovace zahájí na brněnském výstavišti 28. února 2017…

Chytré lampy PRE potvrdily zhoršenou smogovou situaci v Praze Chytré lampy PRE potvrdily v rámci svého pilotního provozu, že v Holešovicích a…

Jak se bydlí v pasivních domech, řeknou jejich majitelé na veletrhu FOR PASIV Další ročník veletrhu FOR PASIV, který je zaměřený na projektování a výstavbu…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze představí zájemcům o studium moderní techniku i její historii Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá v pátek 20. ledna od 8.30 hodin první…

Loňská výroba Temelína by stačila k pokrytí téměř roční spotřeby českých domácností Přesně 12,1 terawatthodin elektřiny (TWh) loni vyrobila Jaderná elektrárna Temelín. Je to…

Více aktualit

Turbína s levitujícím rotorem

21.01.2016 | SIEMENS | www.siemens.cz

Ačkoli je století páry již oficiálně dávno za námi, málokdo si uvědomuje, že parní turbíny stojí za většinou elektrické energie v naší síti. Udává se, že až 90 % elektrické energie v USA je vyrobeno pomocí parních turbín. Po více než sto letech od jejich vynálezu přichází zvrat v jejich konstrukci – tzv. bezolejová parní turbína.

Městské spalovny, cukrovary, chemičky, papírny, prostě všechny průmyslové závody, které mají spalitelný odpad, využívají průmyslové parní turbíny. Například odpadní dřevní štěpku místo skládkování spálí v kotli, který vytvoří páru o vysoké teplotě a tlaku. Ta je pak vedena do parní turbíny. Jak se pára rozpíná, roztáčí rotor. Na něj je většinou napojen rotor alternátoru, který vyrábí elektrickou energii pro potřeby daného průmyslového závodu, případně pro prodej do veřejné sítě. 

Jde to i bez oleje

Rotor je srdcem turbíny, a to pořádně těžkým, neboť váží několik tun. Je umístěn na ložiskách, a aby při fyzickém kontaktu obou součástí turbíny nedocházelo k poškození třením, až dosud byl k promazávání potřeba olej. K tomu byl nezbytný sofistikovaný mazací systém, od olejového čerpadla přes zásobník až po rozvody. Vývojářům společnosti Siemens se však všechny tyto součástky podařilo odstranit a představili technologii, díky níž už samotná turbína mazací médium nepotřebuje. Její rotor totiž není ve fyzickém kontaktu s žádnou nehybnou částí, kde by docházelo ke tření – celý se vznáší působením silného magnetického pole. 

První parní turbínou s levitujícím rotorem úspěšně uvedenou do provozu je turbína SST-600, která se nachází v Jänschwaldské elektrárně (jižně od Berlína). Slouží zde jako jedna z dvanácti turbín pohánějících vodní pumpy. Turbína má výkon 10 MW a pracuje při 5 700 otáčkách za minutu. Obecně lze technologií pro levitaci rotoru vybavit turbíny s rotory vážícími až 10 tun (čemuž odpovídá výkon až 40 MW). 

Magnet silnější než gravitace

Princip magnetické levitace není novou technologií. Po světě již jezdí několik vlakových linek, jejichž soupravy se vznáší nad kolejemi díky odpudivým magnetickým silám. Společnost Lexus nedávno zase v rámci své reklamní kampaně představila prototyp vznášejícího se skateboardu. I přes svoji atraktivitu je tato technologie nicméně poměrně náročná a má zatím jen relativně omezené využití.

Turbína představuje klíčovou součást tepelných elektráren. Design turbín je proto nesmírně přesně vypočítaný za účelem co nejúčinnější přeměny energie páry na rotační pohyb. Každé procento výkonu navíc totiž znamená výrazné navýšení v produkci energie.

Nižší tření může zvýšit účinnost

Levitace rotoru dosáhli konstruktéři instalací aktivních elektromagnetických ložisek do již existující turbíny. Poloha rotoru v ložiscích je pak přesně sledována sestavou senzorů a síla magnetického pole je upravována tak, aby byl rotor při činnosti ve stabilní poloze. Senzory zároveň nabízejí i širší možnosti pro on-line monitorování chodu turbíny. Chlazení turbíny, jež je nutné i přes absenci tření, obstarává místo oleje patentovaný systém vzduchového chlazení. Nižší tření navíc může teoreticky vést ke zvýšení účinnosti turbíny až o jedno procento.

Tiskové materiály SIEMENS