Diferența dintre motorul cu aburi și turbina cu abur

Motorul cu abur vs turbina cu abur

În timp ce motorul cu abur și turbina cu abur utilizează căldura mare latentă de vaporizare a aburului pentru putere, diferența principală este viteza maximă pe minut a ciclurilor de putere pe care ambele le-ar putea oferi. Există o limită pentru numărul de cicluri pe minut care ar putea fi furnizate cu un piston cu piston alternativ, inerent designului său.

Motoarele cu aburi în locomotive au în mod normal pistoane cu acționare dublă care funcționează cu abur acumulat la ambele fețe în mod alternativ. Pistonul este susținut cu tija pistonului conectată cu un cap transversal. Capul transversal este atașat de tija de control a supapei printr-o legătură. Ventilele sunt destinate furnizării aburului, precum și pentru evacuarea aburului utilizat. Puterea motorului generată cu pistonul cu piston este transformată într-o mișcare rotativă și transferată pe tijele de antrenare și pe tijele de cuplare care conduc roțile.

În turbine există modele de palete cu oțeluri pentru a da o mișcare rotativă cu fluxul de abur. Este posibil să se identifice trei progrese tehnologice majore, care fac turbinele cu abur mai eficiente pentru motoarele cu aburi. Acestea sunt direcția fluxului de abur, proprietățile oțelului utilizat pentru fabricarea paletelor turbinelor și metoda de producere a "aburului supercritic".

Tehnologia modernă utilizată pentru direcția fluxului de abur și modelul de curgere este mai sofisticată comparativ cu vechea tehnologie a fluxului periferic. Introducerea loviturii directe a aburului cu lamele la un unghi care produce un pic sau aproape nici un rezistent la spate dă energia maximă a aburului la mișcarea rotativă a lamelor de turbină.

Aburul supercritic este produs prin presurizarea aburului normal, astfel încât moleculele de apă ale aburului sunt forțate să ajungă la un punct care devine din nou mai mult ca un lichid, păstrând în același timp proprietățile gazului; acest lucru are o eficiență energetică excelentă în comparație cu aburul fierbinte normal.

Aceste două progrese tehnologice au fost realizate prin utilizarea oțelurilor de înaltă calitate pentru fabricarea paletelor. Așadar, a fost posibil ca turbinele să circule la viteze foarte mari, rezistând presiunii înalte a aburului supercritic pentru aceeași cantitate de energie ca energia tradițională a aburului, fără a sparge sau chiar deteriora lamele.

Dezavantajele turbinelor sunt: ​​rapoartele mici de turbulență, care sunt degradarea performanțelor prin reducerea presiunii aburului sau a debitelor, timpi lenți de pornire, care au ca scop evitarea șocurilor termice din lamele subțiri de oțel, costul ridicat al capitalului și costul ridicat calitatea procesului de tratare a apei de alimentare cu aburi.

Principalul dezavantaj al motorului cu abur este limitarea vitezei și eficiența scăzută. Eficiența motorului cu aburi normală este de aproximativ 10-15%, iar cele mai noi motoare sunt capabile să funcționeze cu o eficiență mult mai mare, în jur de 35% prin introducerea unor generatoare de abur compacte și prin menținerea motorului într-o stare fără ulei,.

Pentru sistemele mici, motorul cu aburi este preferat turbinelor cu abur, deoarece eficiența turbinelor depinde de calitatea aburului și de viteza ridicată. Evacuarea turbinelor cu abur este la o temperatură foarte ridicată și, prin urmare, și o eficiență termică scăzută.

Cu costul ridicat al combustibilului utilizat pentru motoarele cu combustie internă, renașterea motoarelor cu aburi este vizibilă în prezent. Motoarele cu aburi sunt foarte bune pentru recuperarea energiei reziduale din mai multe surse, inclusiv a evacuării turbinelor cu abur. Căldura reziduală din turbină cu abur este utilizată în centrale electrice cu ciclu combinat. De asemenea, permite evacuarea aburului ca și evacuare la temperaturi mult mai scăzute.