Turbína s levitujícím rotorem

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.

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.

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.

Popis obrázků:

Turbína s levitujícím rotorem 01: 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).

Turbína s levitujícím rotorem 02:  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. 

Připojte se k nám na Facebooku: www.facebook.com/SiemensCZ  

Ve výzkumných laboratořích společnosti Siemens celosvětově pracuje 28 800 zaměstnanců, kteří pracují na nových řešeních pro oblast energetiky, průmyslu a zdravotnictví. Celkové investice v obchodním roce 2014 v této oblasti dosáhly 4,1 miliardy eur. Výsledkem je 8 600 nových vynálezů (tedy 39 každý pracovní den). Více informací o výzkumu a vývoji naleznete na http://www.siemens.cz/inovace.

Siemens Česká republika

Siemens patří mezi největší elektrotechnické firmy v České republice a již 125 let je nedílnou součástí českého průmyslu a zárukou moderních a inovativních technologií. Se svými 9 200 zaměstnanci se řadí mezi největší zaměstnavatele v Česku. Své technologie, výrobky a služby dodává zákazníkům ze soukromého i státního sektoru. Portfolio Siemens pokrývá řešení pro oblast průmyslu, energetiky, dopravy a veřejné infrastruktury, technologie budov a zdravotnictví. Skupina podniků Siemens v České republice vykázala v obchodním roce 2014 obrat 34,9 miliard Kč. Letos slaví Siemens v České republice již 125 let svého působení. Více informací naleznete na http://www.siemens.cz.

Koncern Siemens AG

Skupina Siemens Česká republika je součástí globálního elektrotechnického koncernu Siemens AG, který je již více než 165 let synonymem pro špičkové technologie, inovace, kvalitu a spolehlivost. Společnost působí ve více než 200 zemích a své aktivity rozvíjí zejména v oblastech elektrifikace, automatizace a digitalizace. Siemens AG patří k největším poskytovatelům technologií šetrných k životnímu prostředí. Je jedničkou na trhu v instalaci offshore větrných elektráren, jedním z hlavních dodavatelů pro paroplynové zdroje a technologií pro přenos energie. Siemens patří mezi průkopníky řešení v oblasti veřejné infrastruktury, průmyslové automatizace a softwarových řešení pro průmysl. Společnost je také předním dodavatelem zdravotnických zobrazovacích zařízení a technologií pro laboratorní diagnostiku. Ve finančním roce 2015, který skončil 30. září 2015, dosáhl Siemens obratu 75,6 miliard EUR s čistým ziskem 7,4 miliard EUR a zaměstnával 348 tisíc zaměstnanců po celém světě. Více informací naleznete na http://www.siemens.com.

Autor

• (red)