Garo turbina (pranc. turbine, iš lot. turbo 'sūkurys') - energijos rūšies keitimo įtaisas, variklis, vandens garų termo-mechaninę plėtimosi energiją verčiantis į mechaninę − sukimo momentą. Garo turbiną sudaro rotorius (velenas su ant jo užmautu darbiniu ratu) ir statorius (korpuse nejudamai įtvirtintas kreipratis - įtaisas su žiedu įtaisytomis nejudamomis mentėmis, nukreipiančiomis garą į darbinio rato mentes). Garo turbina yra greitaeigiškesnė, kompaktiškesnė, ekonomiškesnė už garo mašiną.
Iš garo katilo išsiveržusi garo srovė slėgė mentes ir ratas sukosi labai dideliu greičiu - apie 30 tūkst. kartų per minutę. Garo turbiną sudarė darbo ratas ir mentės. Aktyviojoje garo turbinoje daugiau nei pusė garo potencinės energijos virsta kinetine kreipratyje, reaktyviojoje - tarp darbinio rato menčių. Kondensacinėse garo turbinose naudotas garas kondensuojamas (iš jo vėl gaminamas garas), termofikacinėse - naudoto garo šiluma tiekiama šilumos vartotojams.
Primityvią garo turbiną 1 a. pr. Kr. aprašė Heronas Aleksandrietis. Nors jau XVIII a. buvo užpatentuota pirmoji dujų turbina, jos pradėtos naudoti daug vėliau. Jose darbo rato mentes suka ne garai, o karštos dujos.
Istorinė raida
Šiek tiek anksčiau - 1881-aisiais - turbinomis susidomėjo ir ėmėsi eksperimentų anglų inžinierius Charlesas Algernonas Parsonsas (1854-1931). Praėjus trejiems metams jis užpatentavo savo sukurtą reaktyvinę garo turbiną. Netrukus sukūrė generatorių, kuris garų kuriamą mechaninę energiją vertė elektros energija.
1897 m. birželio 26-ąją Didžiosios Britanijos karalienės Viktorijos garbei buvo surengtas šalies karinio laivyno paradas. Staiga į priekį išsiveržė laivas, kuris net neturėjo dalyvauti parade, ir jo negalėjo sustabdyti patruliuojantys laivai. Tai buvo laivas „Turbinia“ - tuo metu pasaulyje greičiausiai plaukiantis laivas, skrodęs vandenį beveik 64 km per valandą greičiu. Šio laivo inžinieriaus Ch.A.Parsonso sumanymu jame buvo įrengtos trys garo turbinos.
Garo turbinų pritaikymas ir plėtra
Garo turbinos yra ekonomiškesnės ir greičiau veikia nei garo mašinos, todėl jas išstūmė. 1900 m. turbinos pradėjo varyti minininkus, o po 1906-ųjų - visus didelius karinius laivus.
1890 m. atsirado pirmosios jėgainės, kuriose buvo naudojamos turbinos. Iki šiol šiluminės ir branduolinės elektrinės elektros energiją gamina pagal garo turbinos veikimo principą.
Plačiąsias dujų turbinos taikomos reaktyviniuose lėktuvuose kaip reaktyvinės traukos šaltinis. Šiais laikais statomos garo ir dujų elektrinės, kuriose dalį energijos gamina dujų turbina, kitą dalį - garo turbina. Tokiose elektrinėse iš to paties kiekio kuro pagaminama daugiau elektros energijos. Tokiu principu elektros energiją 2012 m. pabaigoje pradės gaminti ir naujausias Lietuvos elektrinės blokas.
9-Garo turbinos modelis- Video
Garo turbinų plėtra Lietuvoje
Lietuva yra viena iš šalių, kuriose garo turbinos pradėtos naudoti gana anksti. 1901 m. statomos Vilniaus centrinės elektrinės katilinėje buvo įrengti du garo katilai, dvi 257 kW galios garo mašinos su generatoriais ir trys garo siurbliai. Padidėjus elektros vartotojų skaičiui 1912 m. įrengta pirmoji Lietuvoje garo turbina. Jos galia buvo 948 kW. 1925 m. ši turbina buvo pakeista galingesne - 1800 kW, po trejų metų pradėjo veikti antroji - 3000 kW galios, o 1937 m.
Garo turbinų galia dažniausiai svyruoja tarp 0,5−500 MW, galingiausia pastatyta − 1200 MW. Šiluminėse elektrinėse garo turbinos sujungiamos su elektros generatoriumi.
| Metai | Turbinos galia (kW) |
|---|---|
| 1912 | 948 |
| 1925 | 1800 |
| 1928 | 3000 |