Forskellen mellem Steam Engine og Steam Turbine

Steam Engine vs Steam Turbine

Mens dampmotor og dampturbine bruger den store latente fordampningsvarme af damp til strømmen, er den største forskel den maksimale omdrejning pr. Minut af de kraftcyklusser, som begge kunne give. Der er en grænse for antallet af cyklusser pr. Minut, der kan give et dampdrevet frem- og tilbagegående stempel, der er forbundet med dets design.

Dampmotorer i lokomotiver har normalt dobbeltvirkende stempler, der kører med damp opsamlet i begge sider. Stemplet understøttes med stempelstang forbundet med et tværhoved. Tværhoved er yderligere fastgjort til ventilstyrestangen ved hjælp af en kobling. Ventilerne er beregnet til forsyning af dampen såvel som til udtømning af den brugte damp. Motorkraften, der genereres med det frem- og tilbagegående stempel, omdannes til en roterende bevægelse og overføres til drivstængerne og koblingsstængerne, der driver hjulene.

I turbiner er der skoveldesign med stål for at give en roterende bevægelse med dampstrømmen. Det er muligt at identificere tre store teknologiske fremskridt, der gør dampturbinerne mere effektive til dampmaskiner. Det drejer sig om dampstrømningsretning, egenskaberne for det stål, der bruges til at fremstille turbineskovlene, og metoden til at producere "superkritisk damp".

Den moderne teknologi, der bruges til dampstrømningsretning og flowmønster, er mere sofistikeret sammenlignet med den gamle perifere teknologi. Indførelsen af ​​direkte hit af damp med knive i en vinkel, der producerer lidt eller næsten ingen modstandsdygtighed mod ryggen, giver dampens maksimale energi til turbinebladets roterende bevægelse.

Den superkritiske damp produceres ved at trykke på den normale damp, således at vandmolekylerne i dampen tvinges til et punkt, at det bliver mere som en væske igen, samtidig med at gasegenskaberne bevares; dette har fremragende energieffektivitet sammenlignet med den normale varme damp.

Disse to teknologiske fremskridt blev realiseret ved anvendelse af stål af høj kvalitet til at fremstille skovlene. Så det var muligt at køre turbinerne i meget høje hastigheder imod det høje tryk fra den superkritiske damp for den samme mængde energi som traditionel dampkraft uden at ødelægge eller endda skade knivene.

Ulemperne med turbinerne er: små afbrydelsesforhold, som er nedbrydningen af ​​ydeevnen med reduktion af damptryk eller strømningshastigheder, langsomme opstartstider, hvilket er at undgå termiske stød i tynde stålvinger, store kapitalkostnader og de høje kvalitet af damp krævende fodervandsbehandling.

Den største ulempe ved dampmotoren er dens begrænsning af hastigheden og den lave effektivitet. Normal dampmotoreffektivitet er omkring 10 - 15%, og de nyeste motorer er i stand til at arbejde med meget højere virkningsgrad, omkring 35% ved introduktion af kompakte dampgeneratorer og ved at holde motoren i en oliefri tilstand, hvilket øger fluidets levetid.

For små systemer foretrækkes dampmotoren frem for dampturbiner, da turbinernes effektivitet afhænger af dampkvaliteten og den høje hastighed. Udstødningen af ​​dampturbinerne er ved meget høj temperatur og dermed også lav termisk effektivitet.

Med de høje omkostninger ved det brændstof, der bruges til forbrændingsmotorer, er genfødelsen af ​​dampmotorer synlig på nuværende tidspunkt. Dampmotorer er meget gode til at genvinde affaldsenergien fra mange kilder, herunder dampudbyders udstødning. Spildvarmen fra dampturbine bruges i kraftværker i kombinerede cyklusser. Det muliggør endvidere, at affaldsdampen afgives som udstødning i meget lave temperaturer.