Detail předmětu

Parní turbíny

FSI-LPAAk. rok: 2027/2028

Předmět prohlubuje znalosti fyzikálních jevů a procesů při transformaci tepelné nebo tlakové energie na mechanickou energii v tepelných turbínách, získané především v předmětech Lopatkové stroje a Turbíny a turbokompresory. Předmět seznamuje s přístupem k návrhu parní turbíny a jejího příslušenství od stanovení základních parametrů a koncepce přes podrobný termodynamický výpočet dílčích částí až po stanovení základních konstrukčních rozměrů. Při návrhu jsou zohledňovány energetické, technické, provozní, ekonomické i ekologické požadavky.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

5

Příslušnost k typu studijního programu

magisterský navazující

Garant předmětu

Ing. Petr Kracík, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Energetický ústav (EÚ)

Vstupní znalosti

Předpokládají se základní znalosti termomechaniky a energetiky, zejména termodynamických vlastností a přeměn pracovní látky a tepelných oběhů. Dále se předpokládají znalosti teorie lopatkových strojů, základních rovnic proudění a přeměny energie v lopatkových mřížích, včetně rychlostních trojúhelníků a základních mechanismů ztrát. 

Způsob zakončení předmětu a pravidla hodnocení studentů

Zápočet: Podmínkou udělení zápočtu je aktivní účast na cvičeních a splnění zadaných úkolů zaměřených na výpočtový návrh parní turbíny a jejích dílčích částí. V rámci cvičení jsou povoleny dvě absence. Případné další absence je nutné nahradit po dohodě s vyučujícím. V průběhu semestru je průběžně ověřována schopnost aplikovat získané teoretické znalosti při řešení zadaných výpočtových úloh.

Zkouška: Podmínkou připuštění ke zkoušce je získání zápočtu. Zkouška má písemnou a ústní část. V písemné části jsou ověřovány teoretické znalosti a schopnost řešit výpočtové příklady z problematiky parních turbín. Ústní část probíhá formou diskuse k zadanému tématu a ověřuje porozumění probírané problematice a schopnost aplikace získaných znalostí. 

Výsledné hodnocení předmětu se řídí klasifikační stupnicí ECTS podle Studijního a zkušebního řádu VUT.

Učební cíle

Po úspěšném absolvování předmětu budou studenti schopni:

  1. Vysvětlit princip činnosti parních turbín, jejich základní konstrukční uspořádání a možnosti využití.
  2. Popsat a vyhodnotit termodynamické procesy probíhající v jednotlivých stupních parní turbíny.
  3. Navrhnout základní koncepci parní turbíny a jejího pomocného zařízení s ohledem na požadované provozní parametry.
  4. Provést termodynamický výpočet regulačního stupně, vícestupňové části a posledního stupně parní turbíny.
  5. Stanovit základní konstrukční rozměry vybraných částí parní turbíny a zohlednit konstrukční a pevnostní požadavky.
  6. Posoudit vliv provozních, technických, ekonomických a ekologických požadavků na návrh parní turbíny.

Základní literatura

AMBROŽ, Jaroslav. Parní turbíny a kondenzace. 2. vyd. Praha: ČVUT, 1984.
BEČVÁŘ, J. Tepelné turbíny. Praha: SNTL, 1968.
FIEDLER, J. Parní turbíny: návrh a výpočet. Brno: Akademické nakladatelství CERM, 2004, 66 s. ISBN 80-214-2777-9.
KADRNOŽKA, J. Tepelné turbiny a turbokompresory: základy teorie a výpočtů. Brno: CERM, 2004, 308 s. ISBN 80-720-4346-3.
LEIZEROVICH, A. Sh. Steam turbines for modern fossil-fuel power plants. Boca Raton, FL: Distributed by Taylor & Francis/CRC Press, 2008. ISBN 0-88173-548-5.
ŠKOPEK, J. Parní turbína: tepelný a pevnostní výpočet. Plzeň: Západočeská univerzita, 2007, 170 s., 54 s. ISBN 978-80-7043-256-3.

Doporučená literatura

ŠČEGLJAJEV, A. V. Parní turbíny: Teorie tepelného děje a konstrukce turbín - 2. svazek. 5. Praha: SNTL, 1983.
ŠČEGLJAJEV, A. Vladimirovič. Parní turbíny: Teorie tepelného děje a konstrukce turbín - 1. svazek. 5. Praha: SNTL, 1983.
ŠEVČÍK, V. a M. KNOTEK. Segmentová ložiska: Výpočet a směrnice pro konstrukci. 1. Praha: SNTL, 1985, 304 s.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program N-ETI-P magisterský navazující

    specializace ENI , 2 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program N-SUE-P magisterský navazující 2 ročník, zimní semestr, povinně volitelný, je součástí profilujícího základu

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

39 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Ing. Petr Kracík, Ph.D.

Osnova

1. Historie, rozdělení a základní konstrukční znaky parních turbín.

2. – 4. Prizmatické stupně PT (A-kolo, C-kolo, reakční stupeň).

5. Poslední stupně PT a mezní výkon.

6. – 7. Vícestupňové a více tělesové PT.

8. – 9. Ucpávkový systém PT, kontrolní pevnostní výpočet vybraných částí.

10. Ložiska a kompenzace axiálních sil, olejové hospodářství.

11. – 13. Konstrukce parních turbín, provoz, montáž a poruchy.

Cvičení

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

Ing. Petr Kracík, Ph.D.

Osnova

Obsahem cvičení je řešení konkrétního návrhu parní turbíny. V rámci návrhu jsou řešeny vstupní parametry a ztráty turbíny, návrh regulačního stupně, základní návrh vícestupňové části a posledního stupně turbíny a návrh vybraných dílčích konstrukčních částí. Jednotlivé výpočty navazují na témata probíraná v přednáškách a zaměřují se na praktickou aplikaci získaných teoretických znalostí.