Atšķirība starp tvaika dzinēju un tvaika turbīnu

Tvaika dzinējs pret tvaika turbīnu

Kamēr tvaika dzinējs un tvaika turbīna enerģijas iegūšanai izmanto lielu latentu tvaika iztvaikošanas siltumu, galvenā atšķirība ir jaudas ciklu maksimālā apgriezieni minūtē, ko abi varētu nodrošināt. Ir ierobežots ciklu skaits minūtē, ko var nodrošināt ar tvaiku darbināms virzuļvirziens, kas raksturīgs tā uzbūvei..

Tvaika motoriem lokomotīvēs parasti ir divkāršas darbības virzuļi, kas darbojas ar tvaiku, kas uzkrāts abās pusēs. Virzulis ir atbalstīts ar virzuļa stieni, kas savienots ar krustenisko galvu. Šķērsgalvu ar vārstu papildus piestiprina vārsta vadības stienim. Vārsti ir paredzēti gan tvaika padevei, gan arī izmantotā tvaika izvadīšanai. Motora jaudu, kas ģenerēta ar virzuļvirzienu, pārvērš rotācijas kustībā un nodod piedziņas stieņiem un sakabes stieņiem, kas virza riteņus.

Turbīnās ir lāpstiņu dizains ar tēraudu, lai ar tvaika plūsmu nodrošinātu rotācijas kustību. Ir iespējams identificēt trīs galvenos tehnoloģiskos sasniegumus, kas padara tvaika turbīnas efektīvākas tvaika dzinējiem. Tie ir tvaika plūsmas virziens, tērauda īpašības, ko izmanto turbīnu lāpstiņu ražošanai, un “superkritiskā tvaika” ražošanas metode.

Mūsdienu tehnoloģija, ko izmanto tvaika plūsmas virzienam un plūsmas modelim, ir sarežģītāka, salīdzinot ar veco perifērijas plūsmas tehnoloģiju. Tieša tvaika trieciena ieviešana ar asmeņiem leņķī, kas rada nedaudz vai gandrīz nemaz izturīgu pret muguru, dod maksimālu tvaika enerģiju turbīnas lāpstiņu rotācijas kustībai..

Superkritisko tvaiku iegūst, saspiežot parasto tvaiku tādā veidā, ka tvaika ūdens molekulas tiek piespiestas līdz vietai, ka tas atkal kļūst līdzīgs šķidrumam, saglabājot gāzes īpašības; tam ir lieliska energoefektivitāte salīdzinājumā ar parasto karsto tvaiku.

Šie divi tehnoloģiskie sasniegumi tika sasniegti, lāpstiņu ražošanā izmantojot augstas kvalitātes tēraudu. Tātad bija iespējams darbināt turbīnas ar lielu ātrumu, izturot superkritiskā tvaika lielo spiedienu ar tādu pašu enerģijas daudzumu kā tradicionālajai tvaika jaudai, nesalaužot vai pat nesabojājot asmeņus.

Turbīnu trūkumi ir šādi: nelieli nolieces koeficienti, kas ir veiktspējas pasliktināšanās, samazinoties tvaika spiedienam vai plūsmas ātrumam, lēns palaišanas laiks, tas ir, lai izvairītos no termiskiem triecieniem plānās tērauda asmeņos, lielām kapitāla izmaksām un augstajām tvaika kvalitāte, kas prasa barības ūdens apstrādi.

Galvenais tvaika dzinēja trūkums ir tā ātruma ierobežojums un zema efektivitāte. Normāla tvaika dzinēja efektivitāte ir aptuveni 10–15%, un jaunākie dzinēji ir spējīgi darboties ar daudz augstāku efektivitāti, aptuveni 35%, ieviešot kompaktus tvaika ģeneratorus un uzturot motoru bez eļļas stāvoklī, tādējādi palielinot šķidruma kalpošanas laiku.

Mazām sistēmām priekšroka tiek dota tvaika dzinējam, nevis tvaika turbīnām, jo ​​turbīnu efektivitāte ir atkarīga no tvaika kvalitātes un lielā ātruma. Tvaika turbīnu izplūdes temperatūra ir ļoti augsta, līdz ar to arī zema termiskā efektivitāte.

Tā kā iekšdedzes dzinējiem izmanto augstās degvielas izmaksas, tvaika dzinēju atdzimšana šobrīd ir redzama. Tvaika dzinēji ir ļoti labi, lai savāktu enerģijas daudzumu no daudziem avotiem, ieskaitot tvaika turbīnu izplūdi. Tvaika turbīnas izmantoto siltumu izmanto kombinētā cikla spēkstacijās. Tas turklāt ļauj izvadīt atkritumu tvaiku kā izplūdi daudz zemā temperatūrā.