KWALIFIKACJA MEC3 + MEC5 + MEC8 + MEC9 - STYCZEŃ 2012

PYTANIE NR 23.
W którym urządzeniu siłowni parowej (patrz schemat) w wyniku rozprężania pary przegrzanej, następuje zamiana w energię mechaniczną.
Ilustracja przedstawia schemat urządzenia siłowni parowej, który jest używany w kontekście egzaminu zawodowego dla technika
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
W siłowni parowej zamiana energii pary na energię mechaniczną zachodzi w turbinie: para przegrzana rozpręża się na łopatkach, oddając energię i wprawiając w ruch wirnik. Kocioł wytwarza parę, skraplacz ją skrapla, a pompa jedynie tłoczy wodę do kotła.

Pełne wyjaśnienie:

W typowej siłowni parowej (obieg parowy) każdy element ma inną funkcję energetyczną. Kluczowe jest rozpoznanie, gdzie zachodzi rozprężanie pary przegrzanej i powstaje użyteczna praca mechaniczna.

"T - turbina parowa." jest poprawne, ponieważ turbina jest maszyną przepływową, w której para o wysokiej entalpii (zwykle przegrzana) rozpręża się, a spadek jej energii jest zamieniany na moment obrotowy wirnika. To właśnie energia mechaniczna turbiny może napędzać np. generator lub inne urządzenie.

Pozostałe odpowiedzi nie spełniają warunku zamiany energii pary na pracę mechaniczną:

  • "K - kocioł parowy." – kocioł jest urządzeniem, w którym dostarcza się ciepło do wody/obiegu i wytwarza parę (często także ją przegrzewa). Nie jest to miejsce, gdzie para wykonuje pracę na wirniku.
  • "S - skraplacz." – skraplacz odbiera ciepło z pary wylotowej i powoduje jej skroplenie. Proces ten poprawia warunki obiegu, ale nie wytwarza energii mechanicznej; przeciwnie, jest to etap odprowadzania ciepła.
  • "P - pompa." – pompa zwiększa ciśnienie wody zasilającej i wymusza przepływ w obiegu. Pompa zużywa energię mechaniczną doprowadzoną z napędu, a nie wytwarza ją wskutek rozprężania pary.

Wskazówka egzaminacyjna: gdy w treści pojawia się "rozprężanie pary" i "zamiana na energię mechaniczną", niemal zawsze chodzi o turbinę (lub silnik parowy), a nie o elementy wymiany ciepła (kocioł, skraplacz) ani o elementy tłoczące (pompa).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Turbina parowa to maszyna, w której para rozpręża się w kanałach przepływowych i na łopatkach, powodując obrót wirnika. Jej zadaniem jest zamiana energii pary (spadku entalpii) na energię mechaniczną, którą wykorzystuje się np. do napędu generatora.
Kocioł dostarcza ciepło i wytwarza (oraz często przegrzewa) parę, czyli podnosi jej energię. Turbina natomiast wykorzystuje tę energię: podczas rozprężania para oddaje energię, która zamienia się w pracę na wale. Kocioł nie jest maszyną roboczą wytwarzającą moment obrotowy.
Rozprężanie oznacza spadek ciśnienia i temperatury pary podczas przepływu przez stopnie turbiny. W tym procesie maleje energia pary (entalpia), a jej część przechodzi w energię kinetyczną strugi i dalej w energię mechaniczną wirnika poprzez oddziaływanie na łopatki.
Nie. Skraplacz jest wymiennikiem ciepła, którego rolą jest odebranie ciepła z pary wylotowej i jej skroplenie do wody. To etap odprowadzania ciepła i poprawy warunków obiegu, ale bez wytwarzania pracy mechanicznej na wale jak w turbinie.
Pompa podnosi ciśnienie wody zasilającej i zapewnia jej przepływ do kotła. Jest urządzeniem, które pobiera energię mechaniczną z napędu (silnik elektryczny/turbina pomocnicza), aby wykonać pracę tłoczenia. Nie zachodzi w niej rozprężanie pary ani produkcja energii mechanicznej.
Na schematach obiegu parowego kocioł jest zwykle źródłem ciepła i miejscem wytworzenia pary, turbina jest elementem na przewodzie pary świeżej i ma wyjście do skraplacza, skraplacz jest chłodnicą na wylocie turbiny, a pompa znajduje się między skraplaczem a kotłem, tłocząc skropliny/wodę zasilającą.
Największa praca użyteczna jest związana z rozprężaniem pary w turbinie między parametrami wlotowymi (wysokie ciśnienie i temperatura, często para przegrzana) a parametrami wylotowymi. Im większy efektywny spadek entalpii i lepsza sprawność turbiny, tym większa praca na wale.
Często myli się funkcję kotła (wytwarzanie i przegrzew pary) z funkcją turbiny (wytwarzanie pracy mechanicznej). Inna typowa pomyłka to wybór pompy, bo "ma napęd", mimo że pompa energię zużywa. Pomaga zapamiętać: praca na wale powstaje w maszynie rozprężnej.
Nie musi, ale w praktyce często jest przegrzana, bo ogranicza to zawilgocenie w końcowych stopniach i podnosi sprawność. Niezależnie od stopnia przegrzania, energia mechaniczna w turbinie wynika z rozprężania czynnika roboczego i spadku jego energii, a nie z samego faktu przegrzania.
Ucz się "ścieżką czynnika": kocioł → para świeża → turbina → para wylotowa → skraplacz → skropliny → pompa → woda do kotła. Do każdego elementu dopisz jedną funkcję: kocioł = dopływ ciepła, turbina = praca, skraplacz = odpływ ciepła, pompa = tłoczenie.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 63% zdających egzamin. średnie

Specjaliści zwracają uwagę: "W siłowni parowej zamiana energii pary na energię mechaniczną zachodzi w turbinie: para przegrzana rozpręża się na łopatkach, oddając energię i wprawiając w ruch wirnik."

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Turbina_parowa - dostęp 2026-03-01
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Si%C5%82ownia_parowa - dostęp 2026-03-01
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Skraplacz - dostęp 2026-03-01

Materiały:

  • Podstawy termodynamiki technicznej: przemiany pary wodnej i sens rozprężania
  • Materiały dydaktyczne o obiegu Rankine’a i elementach siłowni parowej
  • Schematy blokowe siłowni parowych (kocioł–turbina–skraplacz–pompa) z opisem funkcji

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego