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Le macchine del Titanic - La turbina di bassa pressione

Questa pagina, insieme a quelle collegate, cerca di illustrare, in maniera semplice e chiara, il sistema di propulsione del Royal Mail Steamer Titanic.
(la foto a sinistra mostra il modello del Titanic, descritto in questo sito, in un fotomontaggio eseguito da Stefano Corbetta, http://www.grafica-corby.com)

Le altre pagine che completano questo argomento:
Guarda anche il VIDEO "Le Macchine del Titanic"
Descrizione generale
 Le caldaie
 Le motrici alternative
 I macchinari ausiliari


Sul Titanic era installata una turbina che veniva azionata dal vapore scaricato dalle due motrici alternative.
Una turbina si compone, sostanzialmente, di una cassa, o statore, e di un rotore.
Lo schizzo a sinistra ne mostra, schematicamente, il funzionamento.
All'interno dello statore sono fissate delle corone di palette ricurve.
Palette simili sono fissate sulla superficie del rotore, ma montate in senso contrario alle prime.
Il vapore entra attraverso l'ugello, o distributore, e investe la prima fila di palette fissate al rotore. Attraversandone i canali cede una prima parte della sua energia.
Poi incontra i canali della prima ruota fissa le cui palette deviano la vena fluida e la dirigono verso la seconda fila di palette  mobili dove cede un'altra parte della propria energia.
Il numero di ruote fisse e mobili, nonché le dimensioni dei componenti, sono calcolati in modo da ottenere il migliore equilibrio della macchina.
Quando il vapore lascia la turbina non ha più energia utile e si scarica nel condensatore per tornare allo stato liquido ed essere ripompato in caldaia.
Il profilo delle palette fisse e mobili che si vede in figura si riferisce ad una turbina "ad azione" Parsons del tipo utilizzato sul Titanic.
Il vapore, passando da una corona di palette all'altra, si espande per cui l'altezza delle palette deve aumentare gradatamente.
Inoltre, durante questo percorso, provoca la rotazione del rotore il cui asse può essere collegato direttamente all'asse dell'elica come nel caso del Titanic.
Ma qui stiamo parlando di una turbina di vecchio tipo, funzionante a vapore di scarico, e a basso regime di giri.
Questa turbina poteva funzionare solo a marcia avanti.
Il senso di rotazione delle turbine non può essere modificato. Per invertire, comunque, il senso di rotazione le turbine portano, coassiali alle corone di marcia avanti, un gruppo di corone di marcia indietro.
Le turbine moderne, funzionanti con vapore ad alta pressione e ad elevato numero di giri, sono collegate all'asse dell'elica attraverso riduttori di giri ad ingranaggi.
Le eliche, infatti, per avere un buon rendimento, devono muovere grandi masse d'acqua a basso regime di giri.
Il tutto, naturalmente, entro limiti ragionevoli.

La turbina di Bassa Pressione del Titanic era sistemata nel compartimento n.ro 12, a poppavia del compartimento nel quale erano sistemate le due motrici alternative.
La turbina si trovava fra i due condensatori principali.
Lo schizzo a sinistra mostra l'organizzazione di questa sala macchine e sono bene evidenti anche le due valvole di commutazione.

 Alla richiesta della plancia, tramite i telegrafi di macchina, di arrestare la nave, gli ufficiali alla manovra hanno ordinato, immediatamente, la riduzione della produzione del vapore in caldaia.
Poi hanno intercettato il vapore in entrata alle motrici alternative e azionato le valvole di commutazione. Appena possibile hanno cominciato a dare controvapore alle motrici alternative per farle ripartire a marcia indietro.


Le due foto a fianco mostrano la costruzione della turbina del Titanic presso i cantieri Harland & Wolff di Belfast




Per avere un'idea dell'evoluzione delle turbine per propulsione navale trovate, qui a fianco, le sezioni delle tre turbine che componevano i gruppi turboriduttori della Turbonave italiana REX.
Sono ricavate dalla pagina "propulsione navale" di questo sito.
Considerazioni sulla turbina di bassa pressione durante la manovra di arresto della nave.
Come abbiamo visto le turbine non possono invertire il senso di rotazione se non sono dotate di apposite corone di marcia indietro. Se si deve invertire il senso di rotazione dell'elica, ovvero arrestare la nave o farla procedere all'indietro, è necessario chiudere la valvola che porta il vapore alle corone di marcia avanti e aprire quella che porta il vapore alle corone di marcia indietro.
Si tratta di una operazione che richiede attenzione anche per evitare sollecitazioni eccessive alla macchina e pericolosi trascinamenti di acqua. La manovra è particolarmente critica soprattutto se deve essere eseguita in tempi ristretti come nel caso del "crash stop" ovvero nell'arresto di emergenza.
Nel caso specifico del Titanic la turbina, che era sprovvista di corone di marcia indietro, poteva essere solo intercettata, cioè venivano manovrate le due valvole di commutazione del vapore in uscita dalle motrici alternative e il vapore stesso veniva inviato direttamente ai condensatori. L'elica centrale non era quindi in grado di concorrere all'arresto della nave.