Razlika med parnim motorjem in parno turbino

Steam Engine vs parna turbina

Medtem ko parni motor in parna turbina uporabljata veliko latentno toploto izparevanja pare za moč, je glavna razlika največja vrtilna moč ciklov moči, ki bi jo lahko zagotovili oba na minuto. Obstaja omejitev števila ciklov na minuto, ki bi lahko zagotavljala batni bat z batnim pogonom, ki je značilen za njegovo zasnovo.

Parni motorji v lokomotivah imajo navadno bate z dvojnim delovanjem in se na obeh straneh alternativno nabira para. Bat je podprt z batom, povezanim s prečno glavo. Prečna glava je dodatno pritrjena na krmilno palico ventila s povezavo. Ventili so namenjeni dovajanju pare, pa tudi za izpuščanje rabljene pare. Moč motorja, ustvarjena z izmeničnim batom, se pretvori v vrtljivo gibanje in prenese na pogonske palice in sklopne palice, ki poganjajo kolesa.

V turbinah so konstrukcije kril z jekli za vrtenje gibanja s pretokom pare. Ugotoviti je mogoče tri velike tehnološke napredke, zaradi katerih so parne turbine učinkovitejše za parne stroje. To so smer pretoka pare, lastnosti jekla, ki se uporablja za izdelavo turbinskih kril, in metoda proizvajanja "nadkritične pare".

Sodobna tehnologija, ki se uporablja za smer pretoka pare in vzorec pretoka, je v primerjavi s staro tehnologijo obodnega pretoka bolj izpopolnjena. Uvedba neposrednega udarca pare z lopaticami pod kotom, ki ustvarja malo ali skoraj nič odpornosti proti hrbtu, daje največjo energijo pare vrtljivemu gibanju lopatic turbine.

Nadkritična para se ustvarja s pritiskom na normalno paro, tako da so molekule vode prisiljene do te mere, da postane spet bolj kot tekočina, hkrati pa ohranja lastnosti plina; ta ima v primerjavi z običajno vročo paro energijsko učinkovitost.

Ta dva tehnološka napredka sta bila realizirana z uporabo visokokakovostnih jekel za izdelavo lopatic. Torej je bilo mogoče turbine poganjati z veliko visokimi hitrostmi, pri čemer smo vzdržali visok tlak nadkritične pare za enako količino energije kot tradicionalna moč pare, ne da bi lomili ali celo poškodovali lopatice.

Pomanjkljivosti turbin so: majhna razmerja odpiranja, ki so poslabšana zmogljivost z zmanjšanjem tlaka pare ali pretoka, počasni zagonski časi, s čimer se izognemo toplotnim sunkom v tankih jeklenih rezilih, velikih kapitalskih stroških in visokih kakovost pare, ki zahteva čiščenje dovodne vode.

Glavna pomanjkljivost parnega stroja je njegova omejitev hitrosti in nizek izkoristek. Običajni izkoristek parnih motorjev je približno 10 - 15%, najnovejši motorji pa lahko delujejo z veliko večjo učinkovitostjo, približno 35% z uvedbo kompaktnih generatorjev pare in tako ohranjajo motor v stanju brez olja, s čimer se poveča življenjska doba tekočine.

Pri majhnih sistemih je parni motor prednostnej parnim turbinam, saj je učinkovitost turbin odvisna od kakovosti pare in visoke hitrosti. Izpušni plini parnih turbin so pri zelo visoki temperaturi in s tem tudi nizki toplotni izkoristki.

Z visokimi stroški goriva, ki se uporablja za motorje z notranjim zgorevanjem, je ponovno vidno ponovno rojstvo parnih strojev. Parni motorji so zelo dobri pri zajemanju odpadne energije iz številnih virov, vključno z izpušnimi parnimi turbinami. Odpadna toplota parne turbine se uporablja v elektrarnah s kombiniranim ciklom. Nadalje omogoča odvajanje odpadne pare kot izpušnih plinov pri zelo nizkih temperaturah.