SVETOZOR

Ekonomika a ekonómia     Veda a technika     Filozofia     Príroda    
História     Kultúra a umenie     Zdravie     Školské vedomosti    
Stavebníctvo a architektúra     Naj, naj, naj     Svet     Ostatné     Home

O vývoji parnej turbíny



Autor: Prof. Ing. Josef Zvoníček

Vývoj parnej turbíny od najstarších dôb až po rok 1922.

Myšlienku parnej turbíny je možné sledovať až do Egypta, kde už v roku 120 pred našim letopočtom Hero popisuje svoju otáčajúcu sa guľu. Neskôr si zasluhuje zmienku Brancov návrh z roku 1629, po ktorom bola zasa dlhšia prestávka. Až v roku 1791 podáva Sadlér popis parou hnaného Segnerovho kolesa, v roku 1792 prevádza sa v Amerike nejaká jednosmerná turbína, Real a Pichon v roku 1827 konštruujú prvú viacstupňovú akčnú turbínu. V roku 1858 predkladá Tournaire francúzskej akadémii veľmi jasný popis viacstupňovej reakčnej turbíny, v roku 1858 patentujú v Anglicku John a Ezra Harthan použitie dvoch rýchlostných stupňov, túto myšlienku si tiež dávajú patentovať Perrigualt a Farcot v roku 1864. V roku 1892 Altham patentuje turbínu s protibežnými kolesami, rozvádzacím a obežným. Všetky tieto návrhy neviedli ku zhotoveniu stroja, ktorý by vyvíjal mechanickú prácu.

Až švédsky inžinier De Laval vystúpil v roku 1883 a Angličan Parsons v roku 1884 s prevedeniami ktoré už síce vyvíjali prácu, ale ešte neboli vhodné pre praktické použitie. Bolo treba ešte rôznych úprav, aby sa turbína priblížila pokiaľ ide o výkon a ekonómiu parnému stroju, ktorý už dosahoval vrcholu hospodárnosti a spoľahlivosti, obzvlášť pri použití prehriatej pary. Až na výstave v Paríži v roku 1900 predvádza Parsons prvú upotrebiteľnú parnú turbínu a od tej doby parná turbína rýchlo dobíja miesta ako parný stroj, za čo spočiatku vďačí iným výhodám než hospodárnosti, totiž hlavne možnosti sústredenia veľkých výkonov do jediného stroja a na pomerne malom priestore a pri jednoduchšej obsluhe. Neskôr však parná turbína dosahuje hospodárnosti parného stroja a konečne ho aj prekonáva pri veľkých jednotkách.

Parsonsová parná turbína
Parsonsová parná turbína (1899-1900), pozdĺžny rez

Vývoj parnej turbíny od prvých Lavallových a Parsonsových pokusov ku jej dokonalosti (v dvadsiatych rokoch dvadsiateho storočia) trval teda pomerne krátku dobu, v ktorej bolo vykonané veľmi veľa práce rázu teoretického i praktického. Pokrok bol závislý na celej rade nových výskumov v odbore mechaniky, technológie a chémie, ktoré uskutočnilo veľa odborníkov, ako náhle prenikla istota, že cesta nastúpená Lavalom a Parsonom povedie k cieľu. Postup viedol od praktických prevedení ku teoretickým úvahám a ich výsledkov sa opäť použilo ku ďalším prevedeniam.

Bolo nutné zistiť tie zákony, podľa ktorých sa riadi premena tepelnej energie v mechanickú pri priechode pary turbínou, a odvodiť pravidla pre konštrukciu a výpočet rozmerov, potom nájsť vhodný materiál, ktorý by vyhovoval novým podmienkam tepelným aj mechanickým a stanoviť nové pracovné metódy pre výrobu. Konštruktér tvoril podľa toho ako sa jeho vedomosti postupne doplňovali, čím vznikali rôzne typy turbín. Pokusy a práce boli spojené zo značnými nákladmi, nezaobišli sa bez spolupôsobenia vedeckých síl a skúšobných ústavov, hlavne vysokoškolských a tým ďakujeme, že výsledky , ktoré boli s počiatku utajované, sa predsa len dosť rýchlo dostali na známosť, a stávali sa všeobecným majetkom. Tým pozvoľna mizli konštrukčné rozdiely, až sa konštrukcia ustálila na niekoľkých typoch, z ktorých každý dobre vyhovuje väčšine požiadaviek.

Teraz podrobnejšie poukážem na stanoviská konštruktéra na práce, ktoré boli vykonané, pretože ich vyžadoval vývoj parnej turbíny, pri čom ale nebudem uvádzať tie, ktoré priamo nesúvisia s konštrukciou, týkajúce sa iných vedných odborov, ako matematiky a chémie, aj keď konštruktérom parných turbín slúžili a často z ich popudu boli vykonané.

Po stránke teoretickej bolo potrebné preskúmať vlastnosti pary, zmeny stavu pri prúdení turbínou, pochod ako sa mení tepelná energia na mechanickú, potom tiež straty, ktoré pri tom vznikajú, aby konštruktér mohol stanoviť výkon a užitočný efekt, poprípade celkovú spotrebu pary na jednotku práce, a hlavné rozmery nátrubkov, lopatiek a kolies. Prví konštruktéri, ktorí vyšli z rad konštruktérov parných strojov a vodných turbín mali k dispozícii vedomosti z týchto odborov, ktoré na novú úlohu nestačili, a museli byť doplnené novými, o ich veľkom rozsahu svedčí nasledujúci stručný prehľad vedeckých prác s menami hlavných pracovníkov, v ktorom sa tiež zobrazuje časový odstup.

Začínam vlastnosťami pary. Určenie špecifického tepla nasýtenej a prehriatej pary previedol Knoblauch.

Saint-Venant a Wantzel sa zaoberali zmenami stavu pary pri prietoku krivým kanálom a vypočítal rýchlosť pary a prietokové množstvo ako hodnoty závislé na počiatočnom stave pary a na najmenšom priereze. Pri tom vznikol pojem kritickej rýchlosti pary, ktorá je rovná rýchlosti, ktorou sa šíri zvuk v pare určitého stavu. Hugoniot zistil, že tato vlastnosť prislúcha každému prúdeniu bez trenia. Rýchlosťou prúdenia sa zaoberal Reynolds, ktorý pomocou pokusov dokázal, že Poiseuillov zákon je platný až do kritickej rýchlosti.

Laval zostrojil rozšírenú dýzu, ktorou docielil nadkritickej rýchlosti. Prandtl vyšetroval zjavy pri rýchlosti vyššej než je rýchlosť zvuku na voľných lúčoch, ďalej ohyb lúčov okolo výtokovej hrany. Výsledky ďalej spracovali Meyer a Christlein, ktorý tiež určil hodnotu uhlu odklonu pre paru nasýtenú a prehriatu.

Stodola a Meyer skúmali zhusťovací ráz, ktorý sa vyskytne v Lavalovej dýze pri vyššom protitlaku. Vlnu zhusťovaciu a zrieďovaciu a zmeny stavu pri ráze pary skúmali Proell, Langrod, Prandtl, Hemmel, Hugoniot, Kobes.

Prof. Hersch v Zürichu riešil Eulerové rovnice pre prúdenie bez trenia elastických tekutín v krivom kanále. Grafickou integráciu rovníc prúdenia uskutočnil Flügel.

Na týchto základoch mohol byť odvodený teoreticky správny tvar lopatiek pri nadkritických rýchlostiach, o čo sa pokúsil Wewerka, zostrojac lopatkové tvary.

Pre všeobecné trojrozmerné prúdenie kvapalín v turbínach zostavil rovnice Prášil. Rovnice prietokové a presnejšie stredné hodnoty pri rovnomernom rozdelení rýchlosti po priereze určil Stodola. Taktiež jeho žiaci Anderhub a Lölliger skúmali prúdenie v krivých kanáloch rôznych tvarov (lopatkách) a zistili tým rozdelenie tlaku po priereze, t. j. zhustenie v záhyboch, a rozdelenie rýchlosti, t. j. vírenia.

Elementárnou prácou trením pri prietoku pary kanálom sa vo svojich prácach zaoberali Fritsche, Blasius, Ombeck a Brabbeé. Rateau, Guttermuth, Emden a Blasius pokusmi zistili straty trením v rovných potrubiach. Potom stredné straty trením v dýzach rôznych tvarov počítali Sibley a Kemble. Straty na tlaku v dlhých potrubiach určoval Stodola. Josse a Christlein vykonali pokusy s krivými rozvádzacími kanálmi ku zisteniu strát na energii. Straty trením v lopatkách zisťovali pokusmi Rateau, Brilling, Christlein, Flügel, Brown-Boveri a Stodola. Vplyv veľkosti uhla odklonu prúdu pary pri priechode lopatkou študovali Rateau a Christlein.

Ráz na zadnú stenu lopatky určoval Stodola. Vplyv špecifickej hmotnosti na straty trením zistil Hugoniot a Brilling; vplyv radiálnej dĺžky lopatiek a vplyv sacieho účinku Stodola.

Meranie teploty v prúde pary bolo prevedené pomocou termoelementov, ale nebolo dosiahnutých presných výsledkov.

Rázom pary sa zaoberal Riemann, a Stodoloví žiaci Anderhub a Lölliger, potom tiež Nusselt a Flügel.

Prúdenie medzerami a labyrintmi ku zisteniu množstva pary uniknutej a tým spôsobenému zmenšeniu výkonu, ďalej potom prácou stratenou trením pary o steny a prácou ventilačnou vírením pary stanovili pokusmi a úvahami (približne) Stodola, Reynolds, Jassinski, Kerr, Heinrich; vliv prehriatia pri tom Lewicki.

Bendeman, Loschge, Nusselt, Czerneck došli na základe pokusov s malými i veľkými dýzami ku vysvetleniu rozdielu medzi teoretickým a skutočným výtokovým množstvom, totiž : prechladením pary pri expanzii, na ktorú klasická teória prúdenia nabrala zreteľ . Opakované Hirnové a Cazinové pokusy a nové Stodolové pokusy viedli k objasneniu tvorenia kvapiek v nasýtenej pare. O podchladení pri expanzii mokrej pary pojednal Stodola, uviedol hlavné výsledky práce celej rady fyzikov o termodynamickej rovnováhe medzi parou a v nej sa vznášajúcimi kvapkami so zreteľom ku kapilárnym silám a všetko znázornil trojrozmerným diagramom entropie, teploty a tepelného obsahu. Wilson uskutočnil v roku 1914 pokusy ku preskúmaniu labilného stavu pary pri podchladení, neskôr v roku 1919 sa touto otázkou zaoberal Müller a firma Brown-Boveri vykonala pokusy. Jav podchladenia pri viacstupňových turbínach študoval a veľmi presné merania vykonal Chilton; výsledky jeho meraní oznamuje Martin v roku 1918 a ich správnosť potvrdzuje Dresden novými pokusmi u firmy bratov Storck v Hengele. Martin v roku 1918 sleduje výpočtom zmenu spotreby pary pri prechode zo stavu prehriatia do nasýteného a používa výsledkov k posúdeniu podchladenia.

Niekedy v tej dobe sa vyskytla aj nová teória točivých strojov vybudovaná na pojme cirkulácie. Kuchárski v roku 1918 ukázal, že musí vzniknúť cirkulačný prúd, pokiaľ má byť vyvodený silový účinok. Počiatok tejto teórie je potrebné hľadať v účinku cirkulačného prúdenia pri nosných plochách krídiel lietadiel, o ktorého objavenie sa pričinili Lanchester, Kutta, Joukowski, Prandtl, Föttinger a ďalší.

Upravenie výsledkov do tvaru vhodného pre praktickú potrebu konštruktéra vykonal Mollier, Stodola, Proell, Banki, Thomson. Tabuliek a diagramov nimi zostavených používal ku výpočtom každý konštruktér. Výpočtové metódy, obzvlášť pre viacstupňové turbíny vypracoval Stodola.

Podobne v teórii pevnosti a pružnosti sa vyskytli nové úlohy, následkom použitia vysokého počtu obrátok, vyššej teploty, pri ktorej sa muselo tiež prihliadať k jej premenlivosti, a novým konštrukčným tvarom, líšiacich sa od dovtedy používaných. Pretože presné riešenie diferenciálnych rovníc, ku ktorým došlo, bolo buď nemožné, alebo veľmi náročné, boli stanovené metódy približné, dávajúce výsledky úplne postačujúce požiadavkám praxe.

Prvé výpočty namáhania kotúčov s lopatkami poskytli Laval, Stodola a graficky Holzer; nimi bola stanovená medza možnej obvodovej rýchlosti podľa zvoleného materiálu. Na veľké zväčšenie namáhania následkom axiálneho prevŕtania, o ktorom vedel už Laval, poukázal Kirsch a Leon, ktorí podali výpočet náboja. Presnejší výpočet namáhania daného kotúča uskutočnil Grübler a potom Donath, tiež graficky so zreteľom na zmeny teploty vzniknuté zahrievaním venca a dosky. V poslednej dobe previedol Stodola integráciu rovníc o kotúčoch pomocou rád a graficky profesor Meissner a Honeger.

Namáhaním kotúčových kolies cez medzu ťažnosti a teóriou plastického stavu sa zaoberal Prandtl. Firmy Brown-Boveri a Všeobecná elektrárenská spoločnosť v Berlíne zisťovali pokusmi, ako sa chovajú kotúče pri obrátkach tak zvýšených, až namáhanie prekročí medzu pružnosti.

Stodola vyšetruje ohyb kotúča hyperbolického prierezu, spôsobeného vonkajším tlakom a vlastnou váhou, ďalej vplyv momentu na vonkajšom obvode plného kolesa a na obvode vnútornom i vonkajšom prevŕtaného kolesa, vplyv zapnutia v náboji, záchvevy spôsobené ohybom pri točiacich sa kotúčoch, počíta počet záchvevov, používajúc Ritzov spôsob i grafické metódy, vplyv nerovnomerného ohrievania na počet záchvevov a záchvevy kombinované a nakoniec aj nebezpečenstvo porušenia.

Štúdiom kritických otáčok hriadeľov sa teoreticky zaoberal Rankine, Reynolds, Dunkerley, Föppl a Stodola. Laval ako prvý použil pružné hriadele, aby docielil zmenšenie tlaku v ložiskách. Stodola vyšetroval kritické vyššieho rádu na základe metódy Raleighom predpracovanej. Hahn vymedzuje presnosť Dunkerleyovej formule.

Stodola zaznamenáva záchvevy otáčok hriadeľa pod vplyvom váhy a krúživých síl, ktoré za rôznych predpokladov určuje, študuje nebezpečnú rezonanciu, javy pri šikmom nastavení voľne nasadeného kotúča na hriadeli, gyroskopický účinok kotúčových hmôt, ktorou sa už tiež zaoberal Grammel, kritické poruchy druhého rádu vyvolané vlastnou váhou, nerovnakou elasticitou a nerovnomerným pohonom. Z toho ako sa chová hriadeľ medzi prvými a druhými kritickými obrátkami obyčajného spôsobu, odvodzuje výhodu hriadeľových pevných spojok oproti pružným. Ďalej tiež vyšetruje kritické otáčky pri hriadeľoch namáhaných axiálne ťahom, alebo tlakom, dokazuje stabilitu rovnováhy nad kritickou rýchlosťou a vyšetruje jej poruchy. Dokazuje, že spoluchvenie základov nemôže vyvodiť nebezpečné rezonancie. Firma Brown-Boveri vykonala pokusy ku zisteniu vplyvu prostredia, v ktorom sa hriadeľ pohybuje a na jeho kritické otáčky.

Metódy pre prakticky presné vyváženie rotujúcich hmôt podali Lavaczek, Heymann, Akimoff, Stodola. Leblanc navrhol spôsob samočinného vyrovnania hmôt pri vysokých obrátkach; Kneser popisuje spôsob vyváženia škodlivého účinku kritických obrátok zmenou vzdialenosti ťažísk.

Pevnosť turbínových valcov preskúmal profesor Meissner v Zürichu, na jeho práce sa pripájajú špeciálne práce Kellerové, Fankhauserové, Reisnerové; Bolle zisťuje pevnosť plochy guľového skrojku, Ziegler, Dubois, Honeger pevnosť kužeľovej plochy, Wiesner plochy guľového medzikružia. Taktiež Stodola sa zaoberal pevnosťou turbínového valca, vykonal pokusy s kaučukovým modelom a určil deformáciu vzniknutú z upevnenia a uloženia. Tuhosť valca proti oválnosti počítali Föppl a Prandtl. Pevnosť stien a medzistien, vplyv tepla na rozťahovanie a deformáciu boli študované skoro na každom prevedení dotyčnými výrobcami a odborníkmi.

Výpočet namáhania lopatiek tlakom pary a dynamickými silami vykonal Stodola, ktorý vyšetroval aj záchvevy lopatiek, s ktorými vykonali pokusy firma Blohm & Voss, riaditeľ Dr. Bauer a Roth.

Javy pri zahrievaní turbíny a rýchlosť ohrievania jednotlivých časti študoval Stodola pri spúšťaní a ostatných zmenách prevádzky.

Namáhaním hriadeľov pri krátkom spojení striedavých generátorov preskúmal Linke a firma Brown-Boveri.

Použitím vysokých otáčok, ku ktorým sa došlo, pokiaľ malo byť zužitkovanie tepla pary uspokojujúce, a zvýšením teploty všetkých strojových časti priamo sa stretávajúcich s parou, došlo sa s namáhaním tak ďaleko, že materiál, vyrobený dovtedajšími metódami nemohol s úplnou bezpečnosťou vyhovieť aj napriek tomu, že konštruktéri sa snažili čo najlepšie využiť pevnosť daného materiálu primeranou voľbou tvaru častíc, ich vhodným umiestnením a podoprením. Ukázalo sa, že ďalší vývoj turbín, zvlášť vo smere zvyšovania jednotiek, závisí jedine od stupňovania pevnosti a ťažnosti materiálu pri používaných vysokých teplotách. To sa prejavilo najskôr u lopatiek a kotúčov obežných kolies.

Ako najvhodnejšieho materiálu na lopatky sa používa rôznych mosadzí a bronzov, ktorých vlastnosti zistil najmä Roth a Lasche, niklovej ocele Lasche, Guillet, švédskeho železa vyrobeného dreveným uhlím Thyssen, Röders, ďalej pre vysoké teploty plynových turbín kobalt-chrómové zliatiny, ktoré popísal Tamann, a tiež chróm-niklových, ktoré vyrábajú niklové hute Schwerte.

Opotrebenie lopatiek trením a hrdzavením študoval Sulzer, Lasche a firma Krupp. Spôsobmi spracovania za studena sa zaoberali Heyn a firma Krupp

Na kotúče používa (rok 1922) špeciálnych niklových a chromo-niklových ocelí o pevnosti 60 až 75 kg/mm2 pri 13 až 18 % pretiahnutí. Dôležitými sú pracovné metódy, ktoré musia smerovať k tomu, aby sa tieto vlastnosti i po ukončení výroby zachovali a to na všetkých miestach rovnomerne. Preto sa stala nevyhnutnou súčasťou továrne na výrobu parných turbín sa stalo laboratórium, ktoré kontroluje materiál počas výroby. Kotúče obežných kolies sa postupne kovajú z blokov, bubny vyrába firma Krupp kovaním ako delové rúry (rok 1922).

Využitím takto získaných vedomostí a skúseností dospeli konštruktéri ku strojom, vyhovujúcim požiadavkám kladeným na výkon, ekonómiu a bezpečnosť prevádzky. Jednotlivé súčiastky prešli mnohými zmenami kým ich konštrukcia úplne vyhovovala. Tiež ložiska museli byť konštruované pre obrátky oveľa vyššie než dovtedy, museli zachytávať tiež axiálny tlak a pri tom boli zahrievané teplom, prenášaným do hriadeľa priamo parou. Smerodajné boli tu Reynoldsové práce o rozdelení tlaku oleja, Lascheové a Stribeckové o trení v ložiskách a pokusy firmy Brown-Boveri s ložiskami pri rôznych tlakoch a teplotách, z ktorých bolo stanovené množstvo potrebného oleja, rozdelenie tlaku v ložiskách, vplyv medzery medzi čapom a panvou. Zvláštnym spôsobom riešil túto otázku Angličan Micheli svojím ložiskom s klinovými segmentmi, ktoré samočinne zaujímajú správnu polohu. Firma Brown-Boveri používa pre zachytenie axiálneho tlaku guľôčkové ložisko (rok 1922).

Pre upchávky a tesnenie hriadeľov a medzistien sa používa labyrintov, ktoré prekonštruoval hlavne Parsons, používajúc k ich utesneniu odľahčujúcich piestov, ďalej bratia Storck v Hengelo, a General-Electric pre medzisteny. Vodného uzáveru upchávok použil Brush, pevné uhlíkové upchávky General- Electric, Escher-Wyss a Augsburgsko-Norimberská strojáreň. Záverné pary v labyrintových upchávkach proti vákuu použila ako prvá Všeobecná elektrárenská spoločnosť v Berlíne.

Rýchlostné regulátory boli prevzaté od parných strojov a vodných turbín. Prevod od tachometra na regulačný orgán bol zdokonalený pripojením spätného mechanického vedenia a neskôr hydraulického tlakovým olejom a prispôsobením zvláštnostiam turbíny. Tým sa dosiahlo veľmi malého stupňa nerovnomernosti, potrebnej pre elektrické generátory, boli konštruované izodromné regulátory a aj s negatívnou nerovnakou mernosťou (Escher-Wyss) pre asynchrónne generátory. S rýchlostnou reguláciou kombinovanou reguláciou tlaku pre turbíny na odber pary a dvojtlakové, ktoré previedli rôzne strojárne ako Breitfeld, Daněk i spol., a Brown- Boveri.

Parsonova kombinovaná impulzívno-reakčná parná turbína
Parsonova kombinovaná impulzívno-reakčná parná turbína (1911)

Stavba turbín v celkovom usporiadaní došla skoro všeobecne (rok 1922) ku typu turbíny kombinovanej z akčných tlakových stupňov i rýchlostných a reakčných pre časť nízkotlakovú. A vývoj smeruje ku čo najväčším jednotkám pri použití čo najvyšších obrátok a ku docieleniu čo najmenšej spotreby pary. V oboch smeroch sa došlo ku pozoruhodným výsledkom. Všeobecná elektrárenská spoločnosť v Berlíne postavila v centrále v Rummelsburgu agregát o výkone 4 000 kW s dokázanou spotrebou 2712 kalórii na konskú silu za hodinu; najväčšie agregáty tejto firmy majú výkon 50 000 kW pri 1000 ot. za minútu. Použila pri ňom dvojnásobného posledného kolesa, aby kôli dostatočnému prestupu pre paru nemusela zväčšovať priemer kolesa a tým jeho namáhanie. Je v prevádzke na doloch v Knappsacku na Rýne v dvoch prevedeniach. Firma Thyssen podľa Rödersovho patentu zmenšuje namáhanie tým, že koleso neprevŕta v ose, ale ho prišraubuje na susedný bubon. V Amerike dosiahol výkon agregátu 70 000 kW, avšak pri turbíne dvojvalcovej. Firma Escher Wyss v návrhu pre elektráreň v Genevilliers pri Paríži na Zoellyho turbínu o výkone 35 000 kW garantuje spotrebu 3263 kalórii /kW/ hod. čiže 2400 kalórii na konskú silu za hodinu pre normálne prevedenie a pre prevedenie s dvojstupňovým zahrievaním napájacej vody iba 3030 kalórii/kW/hod. čiže 2230 kalórii na konskú silu za hodinu. Pri prepočte na palivo to znamená 24,5 % zužitkovanie.

Tým som dospel do začiatku dvadsiatych rokov dvadsiateho storočia a popíšem stručne snahy, ktoré smerovali ku ďalšiemu zdokonaleniu turbíny zvýšením užitočného efektu. Teoreticky by sa dalo docieliť zlepšenie pracovného chodu priblížením sa k Garnotovmu, ako to už v roku 1901 navrhoval Thurston a v roku 1904 Dolder. Tieto návrhy sa ale pre praktické problémy nepodarilo uskutočniť. Taktiež žiadne výhody nepriniesli pokusy firmy Escher Wyss a Piguetové s pridávaním cudzích látok do pary. Využitie tepla z výfuku pomocou regenerátora patentovaným Lewickim a odporúčané Knorringom, Nadrowskim a Imlom taktiež neviedlo k úspechu. Oproti tomu zahrievanie napájacej vody parou, odnímanou z posledných stupňov turbíny dosiahlo praktickej dôležitosti. Prehrievanie pary medzi stupňami, odporúčané na základe teoretických úvah Knorringom, Lewickim a Nadrowskim neprekonalo praktické problémy (rok 1922).

Iným navrhovaným prostriedkom, na začiatku dvadsiatych rokov dvadsiateho storočia, je zväčšenie tepelného spádu tým, že sa použije dvoch alebo viacerých pracovných látok za sebou v rovnakom počte turbín. Tak navrhol Seigle pary ťažkého oleja, ktorý sa odparuje pri 350 až 400 °C pre vysokotlakový stupeň ktorého výfukom by sa vykuroval vodný kotol a ten by dával paru pre druhý stupeň. Schreber navrhuje pre prvý stupeň anilín; General-Electric Co dosiahla na skúšobnej turbíne s ortuťovými parami v prvom stupni a vodnou parou v druhom zužitkovať palivo na 27 %. Viac-menej následkom rôznych praktických problémov sa tento spôsob nerozšíril. Zužitkovanie tepelného rozdielu medzi kondenzátorovou parou a chladiacou vodou podobným spôsobom, napríklad kyselinou siričitou ako u parných strojov nemá pre turbíny význam, pretože používané vákuum je veľmi nízke.

Nepriamo so zvýšením efektu súvisia návrhy Rahmerov, Leblancov a Zuppingerov na použitie ťažkých par, aby sa znížila obvodová rýchlosť, čím by sa umožnilo využiť spádu pri menšom počte stupňov a menších obvodových rýchlostiach. Rahmer navrhuje ortuťovú paru, Leblanc tetrachlorid uhlíka, Zuppinger ťažké uhľovodíky. Vzhľadom k nepriaznivým chemickým vlastnostiam posledných dvoch látok nedošlo dosiaľ k uskutočneniu týchto návrhov.

Zvyšovanie tlaku pary a jej teploty vedie taktiež ku zvýšeniu zužitkovania a v tomto smere sa pracuje s navrhovaním a skúšaním konštrukcii ako kotlov tak i armatúr.

Na začiatku dvadsiatych rokov dvadsiateho storočia je zrejmé, že najlepšieho zužitkovania paliva je možné docieliť vysokotlakovým spaľovacím strojom s využitím odpadového tepla. Takýmto strojom bude plynová turbína, na uskutočnení ktorej (rok 1922) pracujú prakticky niektoré veľké továrne a celá rada odborníkov sa zaoberá teoretickou stránkou. Po nájdení materiálu, ktorý znesie vysoké teploty, s ktorými plynová turbína musí nutne pracovať, pôjde jej vývoj dopredu.



Text tohto článku je inauguračná prednáška Prof. Ing. Josefa Zvoníčka prednesená pri príležitosti jeho uvedenia do funkcie rektora Českej vysokej školy technickej v Brne, 11. novembra 1922. Text prednášky bol preložený do slovenčiny a skrátený o posledný nepodstatný odsek. Josef Zvoníček sa narodil 31. januára 1864 v Týništi nad Orlicí. Strednú školu navštevoval v Hradci Králové a maturoval tam v roku 1883. Potom študoval v rokoch 1883 – 1888 na pražskej technike. Po úspešnom ukončení štúdia nastúpil ako inžinier do firmy Breitfeld a Daněk v Karlině. V tejto veľkej továrni sa osvedčil ako šikovný a vynaliezavý konštruktér a časom postúpil na vrchného inžiniera a prednostu oddelenia. V roku 1915 bol vymenovaný za riadneho profesora Českej vysokej školy technickej v Brne. V školskom roku 1916/17 bol dekanom strojného odboru a v školskom roku 1922/23 bol rektorom tejto vysokej školy. Prof. Ing. Josef Zvoníček zomrel 18. apríla 1930 v Brne, jeho telo bolo spopolnené v krematóriu mesta Brna 22. apríla 1930.






SVETOZOR
© Všetky práva vyhradené. All rights reserved