Rozdiel medzi parným motorom a parnou turbínou

Parný motor vs parná turbína

Kým parný stroj a parná turbína využívajú veľké latentné teplo z odparovania pary na výrobu energie, hlavným rozdielom je maximálna otáčka za minútu energetických cyklov, ktoré by mohli poskytnúť. Jeho konštrukcia je limitovaná počtom cyklov za minútu, ktoré by mohli byť vybavené piestovým vratným piestom..

Parné motory v lokomotívach majú normálne dvojčinné piesty, ktoré sú alternatívne poháňané vodnou parou. Piest je nesený piestnou tyčou spojenou s priečnou hlavou. Krížová hlava je ďalej pripevnená k riadiacej tyči ventilu pomocou tiahla. Ventily slúžia na prívod pary, ako aj na odvádzanie použitej pary. Výkon motora generovaný vratným piestom sa prevádza na rotačný pohyb a prenáša sa na hnacie tyče a spojovacie tyče, ktoré poháňajú kolesá..

V turbínach existujú konštrukcie lopatiek s oceľami na rotačný pohyb s prúdom pary. Je možné identifikovať tri hlavné technologické pokroky, vďaka ktorým sú parné turbíny účinnejšie pre parné motory. Sú to smer toku pary, vlastnosti ocele, ktorá sa používa na výrobu lopatiek turbíny, a metóda výroby „superkritickej pary“..

Moderná technológia používaná na smer a prúdenie pary je sofistikovanejšia v porovnaní so starou technológiou periférneho toku. Zavedenie priameho nárazu pary s lopatkami pod uhlom, ktorý vytvára malý alebo takmer žiadny odpor voči chrbtu, dáva rotačnej pohybe lopatiek turbíny maximálnu energiu pary..

Superkritická para sa vyrába natlakovaním normálnej pary tak, že molekuly vody pary sú nútené do takej miery, že sa opäť stáva skôr tekutinou, pričom si zachovávajú vlastnosti plynu; to má vynikajúcu energetickú účinnosť v porovnaní s normálnou horúcou parou.

Tieto dva technologické pokroky sa dosiahli použitím vysoko kvalitných ocelí na výrobu lopatiek. Preto bolo možné prevádzkovať turbíny pri oveľa vysokých rýchlostiach, ktoré vydržali vysoký tlak nadkritickej pary pri rovnakom množstve energie ako tradičná energia pary bez toho, aby došlo k rozbitiu alebo dokonca poškodeniu lopatiek.

Nevýhodou turbín sú: malé pomery stúpania, ktoré sú znížením výkonu pri znížení tlaku pary alebo prietokov, pomalé doby rozbehu, čo má zabrániť tepelným šokom v tenkých oceľových lopatkách, vysoké kapitálové náklady a vysoké kvalita úpravy napájacej vody náročnej na paru.

Hlavnou nevýhodou parného motora je jeho obmedzenie rýchlosti a nízka účinnosť. Normálna účinnosť parného motora je okolo 10 - 15% a najnovšie motory sú schopné pracovať pri oveľa vyššej účinnosti, okolo 35% so zavedením kompaktných parných generátorov a udržiavaním motora v bezolejovom stave, čím sa zvyšuje životnosť tekutín.

V malých systémoch je parný stroj preferovaný pred parnými turbínami, pretože účinnosť turbín závisí od kvality pary a vysokej rýchlosti. Výfuk parných turbín má veľmi vysokú teplotu, a teda aj nízku tepelnú účinnosť.

Pri vysokých nákladoch na palivo používané v spaľovacích motoroch je v súčasnosti viditeľné znovuzrodenie parných motorov. Parné motory sú veľmi dobré pri zachytávaní odpadovej energie z mnohých zdrojov vrátane výfukového plynu z parných turbín. Odpadové teplo z parnej turbíny sa používa v elektrárňach s kombinovaným cyklom. Ďalej umožňuje vypúšťanie odpadovej pary ako výfuk pri oveľa nízkych teplotách.