Паровая турбина представляет собой двигатель лопаточного типа, в котором потенциальная энергия пара преобразуется в кинетическую с последующим преобразованием энергии движущейся струи в механическую энергию вращающегося вала. Основные особенности турбины — двойное преобразование энергии, непрерывность рабочего процесса, получение вращательного движения без кривошипно-шатунного механизма.

Совокупность направляющих аппаратов и рабочих лопаток, жестко закрепленных на диске, называется ступенью турбины. Простейшие турбины, имеющие лишь одну ступень, называются одноступенчатыми, в отличие от более сложных многоступенчатых турбин.

По способу преобразования энергии турбины делятся на активные и реактивные. Турбины, в которых преобразование потенциальной энергии в кинетическую происходит только в неподвижных аппаратах (соплах), называются активными, а турбины, где преобразование энергии происходит не только в неподвижных аппаратах, но и на рабочих лопатках,— реактивными.

Основными узлами каждой турбины являются ротор и статор. Ротором называется вращающаяся часть турбины (диски с жестко закрепленными лопатками, посаженными на вал). В статор входят все неподвижные части турбины (корпус, направляющие аппараты, подшипники). В месте выхода вала из корпуса турбины установлены уплотнения.

По расположению оси корпусов турбины разделяют на горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные турбины устанавливают в качестве главных и вспомогательных, а вертикальные — только в качестве вспомогательных.

Степень использования энергии пара в турбине зависит от разности давления пара при входе и выходе из нее. Так как уменьшение давления пара связано с увеличением его объема, то турбины мощностью свыше 4000—7000 кВт выполняют многокорпусными (двух-, трехкорпусными). Они соединяются последовательно одним паропроводом.

Пар, проходя через первый корпус — турбину высокого давления (ТВД), снижает давление до некоторой величины, затем поступает во второй корпус — турбину среднего давления (ТСД) и далее — в турбину низкого давления (ТНД). Для перепуска пара из одного корпуса в другой, а также из ТНД в конденсатор предназначены трубы большого диаметра — ресиверы. Для повышения экономичности паротурбинной установки применяют промежуточный перегрев пара, позволяющий увеличить КПД установки на 4—5%.

В настоящее время на турбинных судах устанавливают турбины с частотой вращения 3000—6000 об/мин, а иногда и более. Чтобы обеспечить вращение винта со скоростью 80—200 об/мин, необходимо использовать зубчатую или электрическую передачу. Зубчатые передачи (редукторы) применяют наиболее часто вследствие высокого КПД редукторов и их относительно небольшой стоимости. Главный турбоагрегат, имеющий зубчатую передачу, называется главным турбозубчатым агрегатом (ГТЗА). Особенностью паровой турбины является ее способность вращаться только в одну сторону. Поэтому для обеспечения судну заднего хода используют либо турбину заднего хода, либо винт регулируемого шага (BPШ). Мощность турбины заднего хода на судах торгового флота составляет 40—50 % мощности турбины переднего хода. Часто турбину заднего хода размещают в корпусе ТНД.

В двухступенчатом ГТЗА с винтом регулируемого шага (рис. 9.7) пар из котельной установки через маневровые клапаны переднего хода направляется в ТВД переднего хода, далее в ТНД и после расширения в ней идет в конденсатор. Если пар направляется через маневровый клапан заднего хода, то он попадает в ТЗХ и отработавший пар также идет в конденсатор. Конденсатор служит для конденсации отработавшего в турбинах пара, сохранения питательной воды для котлов, поддержания высокого разрежения за турбиной и частичного удаления из питательной воды кислорода и других газов. На современных судах применяют конденсаторы поверхностного типа, в корпусе которых размещаются трубы. По этим трубам прокачивается циркуляционным насосом или самопротоком охлаждающая забортная вода. Пар, попадая на охлажденные трубы, конденсируется и стекает в нижнюю часть корпуса, откуда откачивается конденсатным насосом в питательную систему котла. Самопроточные конденсаторы позволяют уменьшить число вспомогательных механизмов и повысить на 1—2% КПД установки. Главный конденсатор обычно устанавливают под ТНД.

Для смазки трущихся поверхностей в подшипниках, зубцах передачи, элементах регулирования и приводах, охлаждения трущихся поверхностей путем непрерывной циркуляции и отвода теплоты служит система смазки. В масляную систему входят расходные и сточные масляные цистерны, пусковые, главные и резервные масляные насосы, масляные сепараторы, маслоохладители, фильтры, а также маслопроводы.