Diferencia entre la máquina de vapor y la turbina de vapor

Turbina de vapor vs de máquina vs de vapor

Mientras que la máquina de vapor y la turbina de vapor usan el gran calor latente de vaporización de vapor para la potencia, la diferencia principal es la revolución máxima por minuto de los ciclos de potencia que ambos podrían proporcionar. Existe un límite para el número de ciclos por minuto que podrían proporcionar un pistón recíproco impulsado por el vapor, inherente a su diseño.

Las máquinas de vapor en las locomotoras, normalmente tienen pistones de actuación doble que se ejecutan con vapor acumulado en ambas caras alternativamente. El pistón está soportado con una varilla de pistón conectada con una cabeza cruzada. La cabeza cruzada está además unida a la varilla de control de la válvula mediante un enlace. Las válvulas son para el suministro del vapor, así como para agotar el vapor usado. La potencia del motor generada con el pistón recíproco se convierte en un movimiento rotativo y se transfiere a las varillas de accionamiento y las varillas de acoplamiento que conducen las ruedas.

En las turbinas, hay diseños de paletas con aceros para dar un movimiento rotativo con el flujo de vapor. Es posible identificar tres avances tecnológicos principales, que hacen que las turbinas de vapor sean más eficientes para las máquinas de vapor. Son la dirección del flujo de vapor, las propiedades del acero que se utiliza para fabricar las paletas de turbina y el método de producir "vapor supercrítico".

La tecnología moderna utilizada para la dirección del flujo de vapor y el patrón de flujo es más sofisticada en comparación con la antigua tecnología del flujo periférico. La introducción del golpe directo de vapor con cuchillas en un ángulo que produce un poco o casi sin resistencia a la espalda da la máxima energía del vapor al movimiento giratorio de las cuchillas de la turbina.

El vapor supercrítico se produce presurizando el vapor normal de tal manera que las moléculas de agua del vapor se ven obligadas a un punto de que se vuelve más como un líquido nuevamente, mientras retiene las propiedades del gas; Esto tiene una excelente eficiencia energética en comparación con el vapor caliente normal.

Estos dos avances tecnológicos se realizaron mediante el uso de aceros de alta calidad para fabricar las paletas. Por lo tanto, era posible ejecutar las turbinas a velocidades mucho altas resistir la alta presión del vapor supercrítico para la misma cantidad de energía que la potencia de vapor tradicional sin romper o incluso dañar las cuchillas.

Las desventajas de las turbinas son: pequeñas relaciones de agotamiento, que son la degradación del rendimiento con la reducción de la presión de vapor o las tasas de flujo, los tiempos de inicio lentos, que es evitar los choques térmicos en cuchillas de acero delgadas, un gran costo de capital y el alto Calidad del tratamiento con agua de alimentación exigente de vapor.

La principal desventaja de la máquina de vapor es su limitación de la velocidad y la baja eficiencia. La eficiencia normal de la máquina de vapor es de alrededor del 10 al 15 % y los motores más nuevos son capaces de operar con una eficiencia mucho mayor, alrededor del 35 % con la introducción de generadores de vapor compactos y al mantener el motor en una condición libre de aceite, lo que aumenta la vida del fluido.

Para sistemas pequeños, se prefiere la máquina de vapor a las turbinas de vapor, ya que la eficiencia de las turbinas depende de la calidad del vapor y la alta velocidad. El escape de las turbinas de vapor tiene una temperatura muy alta y, por lo tanto, también baja en la eficiencia térmica.

Con el alto costo del combustible utilizado para motores de combustión interna, el renacimiento de las motores de vapor es visible en la actualidad. Las máquinas de vapor son muy buenas para recuperar la energía de los residuos de muchas fuentes, incluido el escape de las turbinas de vapor. El calor residual de la turbina de vapor se usa en plantas de energía de ciclo combinado. Además, permite descargar el vapor de desechos como escape a temperaturas muy bajas.