Buhar Motoru ve Buhar Türbini
Buhar motoru ve buhar türbini, güç için buharın büyük bir buharlaşma ısısını kullanırken, ana fark, her ikisinin sağlayabileceği güç döngülerinin dakikadaki maksimum deviridir. Tasarımında doğal olan, buharla çalışan pistonlu piston sağlayabilen dakika başına devir sayısı için bir sınır vardır..
Lokomotiflerdeki buhar motorları, normalde her iki yüzünde alternatif olarak biriken buharla çalışan çift etkili pistonlara sahiptir. Piston, bir çapraz kafa ile bağlı piston kolu ile desteklenir. Çapraz kafa ayrıca valf kontrol çubuğuna bir bağlantı ile tutturulur. Valfler, buharın yanı sıra kullanılmış buharın tahliye edilmesi içindir. Pistonlu piston ile üretilen motor gücü bir dönme hareketine dönüştürülür ve tahrik çubuklarına ve tekerlekleri tahrik eden bağlantı çubuklarına aktarılır.
Türbinlerde, buhar akışı ile döner bir hareket sağlamak için çelikli kanatçık tasarımları vardır. Buhar türbinlerini buhar motorları için daha verimli hale getiren üç önemli teknolojik gelişmeyi tanımlamak mümkündür. Bunlar buhar akış yönü, türbin kanatçıklarını imal etmek için kullanılan çeliğin özellikleri ve “süperkritik buhar” üretme yöntemidir..
Buhar akış yönü ve akış modeli için kullanılan modern teknoloji, eski çevresel akış teknolojisine kıyasla daha karmaşıktır. Çok az veya neredeyse hiç sırt direnci olmayan bir açıda bıçaklara doğrudan buhar çarpması, türbin kanatlarının dönme hareketine maksimum buhar enerjisi verir.
Süperkritik buhar, normal buharın basınçlandırılmasıyla üretilir, böylece buharın su molekülleri, gaz özelliklerini korurken tekrar bir sıvı gibi olacak bir noktaya zorlanır; bu normal sıcak buhara kıyasla mükemmel enerji verimliliğine sahiptir.
Bu iki teknolojik gelişme, kanatçıkları imal etmek için yüksek kaliteli çelikler kullanılarak gerçekleştirildi. Böylece türbinleri, bıçakları kırmadan veya hatta zarar vermeden geleneksel buhar gücü ile aynı miktarda enerji için süperkritik buharın yüksek basıncına dayanarak çok yüksek hızlarda çalıştırmak mümkün oldu..
Türbinlerin dezavantajları şunlardır: buhar basıncının veya akış hızlarının azaltılmasıyla performansın bozulması, ince çelik bıçaklarda termal şoklardan kaçınmak, yüksek sermaye maliyeti ve yüksek buhar talep eden besleme suyu arıtma kalitesi.
Buhar motorunun ana dezavantajı, hız ve düşük verimlilik sınırlamasıdır. Normal buhar motoru verimliliği% 10-15 civarındadır ve en yeni motorlar, kompakt buhar jeneratörleri ile ve motoru yağsız bir durumda tutarak, böylece sıvı ömrünü uzatarak çok daha yüksek verimlilikle,% 35 civarında çalışabilir..
Küçük sistemler için, türbinlerin verimliliği buhar kalitesine ve yüksek hıza bağlı olduğu için buhar motoru buhar türbinlerine tercih edilir. Buhar türbinlerinin egzozu çok yüksek sıcaklıktadır ve dolayısıyla düşük termal verim de.
İçten yanmalı motorlar için kullanılan yakıtın yüksek maliyeti ile, buhar motorlarının yeniden doğuşu şu anda görülebilir. Buhar motorları, buhar türbinleri egzozu da dahil olmak üzere birçok kaynaktan gelen atık enerjinin geri kazanılmasında çok iyidir. Buhar türbininden çıkan atık ısı kombine çevrim enerji santrallerinde kullanılmaktadır. Ayrıca atık buharın çok düşük sıcaklıklarda egzoz olarak boşaltılmasına izin verir.