Parti componente ale turbinelor cu gaze

-CONTINUARE-

Turbina

Trbinei este de a realiza destinderea agentului termic (de obicei gaze de ardere), realizând transformarea 3 – 4 din ciclul Joule. Turbina transformă entalpia a gazelor întâi în energie cinetică, prin accelerarea prin destindere a agentului termic şi transformarea de către palete a acestei energii în lucru mecanic, transmis discurilor turbinei şi apoi arborelui.

Piesele esenţiale sunt ajutajele turbinei (a nu se confunda cu ajutajul unui turboreactor) şi paletele, piese supuse unor solicitări termice şi mecanice extreme. De aceea ele trebuie construite din materiale speciale, rezistente la temperaturi cât mai mari şi se prevăd cu sisteme de răcire. Actual, temperaturile la intrarea în turbină au depăşit în unele cazuri (turbine pentru avioane militare) temperatura de 1800 °C, paletele fiind făcute în acest caz din materiale ceramice poroase, prin porii lor circulând aer provenit de la compresor, relativ rece.

Arborele

Arborele turbinei asigură transmiterea puterii între turbină, compresor, cuplă, demaror, pompe etc. Un singur arbore nu asigură turaţiile optime pentru toate componentele, aşa că există construcţii pe unul sau pe mai mulţi arbori coaxiali.

• Schemele cu un arbore sunt specifice primelor turbine cu gaze. Aceste scheme permit antrenarea compresorului la turaţia turbinei şi, printr-un reductor a elicelor, pompelor sau generatoarelor electrice.
• Schemele cu doi arbori au pe arborele exterior turbina de înaltă presiune şi compresorul de înaltă presiune, iar pe arborele interior turbina de joasă presiune, compresorul de joasă presiune şi eventual acţionarea reductorului. Aceste scheme sunt obişnuite la turbinele de aviaţia actuale.
• Schemele cu trei arbori au pe arborele exterior turbina de înaltă presiune şi compresorul de înaltă presiune, pe arborele intermediar turbina de medie presiune şi compresorul de joasă presiune, iar pe arborele interior turbina de joasă presiune şi acţionarea reductorului. La schemele cu trei arbori este foarte dificilă coordonarea lor şi foarte puţini producători din lume dispun de tehnologia necesară în aceste caz.