Diferença entre o motor a vapor e a turbina a vapor

Motor a vapor vs Turbina de vapor

Enquanto a turbina a vapor ea turbina a vapor usam grandes latentes calor de vaporização de vapor para o poder, a principal diferença é a máxima revolução por minuto dos ciclos de energia que ambos poderiam fornecer. Existe um limite para o número de ciclos por minuto que poderia fornecer um pistão alternativo a vapor, inerente ao seu projeto.

Motores de vapor em locomotivas, normalmente têm pistões de dupla ação corridos com vapor acumulado em ambas as faces, alternativamente. O pistão é suportado com haste de pistão conectada com uma cabeça cruzada. A cabeça de cruzamento é adicionalmente ligada à haste de controle da válvula por uma ligação. As válvulas são para fornecimento de vapor, bem como, para esgotar o vapor usado. A potência do motor gerada com o pistão alternativo é convertida em um movimento rotativo e transferida para as hastes de transmissão e as hastes de acoplamento que conduzem as rodas.

Nas turbinas, existem projetos de palhetas com aços para dar um movimento rotativo com o fluxo de vapor. É possível identificar três grandes avanços tecnológicos, o que torna as turbinas a vapor mais eficientes para motores a vapor. Eles são a direção do fluxo de vapor, as propriedades do aço que é usado para fabricar as palhetas da turbina e o método de produção de "vapor supercrítico".

A tecnologia moderna usada para a direção do fluxo de vapor e padrão de fluxo é mais sofisticada em comparação com a tecnologia antiga do fluxo periférico. A introdução do golpe direto de vapor com as lâminas em um ângulo que produz um pouco ou quase sem back-resistant dá a energia máxima do vapor ao movimento rotativo das lâminas da turbina.

O vapor supercrítico é produzido pressurizando o vapor normal de modo que, as moléculas de água do vapor são forçadas a um ponto que se torne mais como um líquido novamente, mantendo as propriedades do gás; Isso tem excelente eficiência energética em comparação com o vapor quente normal.

Estes dois avanços tecnológicos foram realizados através do uso de aços de alta qualidade para fabricar as palhetas. Assim, foi possível executar as turbinas a velocidades muito altas, suportando a alta pressão do vapor supercrítico pela mesma quantidade de energia que a energia tradicional do vapor sem quebrar ou mesmo danificar as lâminas.

As desvantagens das turbinas são: pequenas proporções de abertura, que são a degradação do desempenho com a redução da pressão do vapor ou taxas de fluxo, tempos de arranque lento, o que é para evitar choques térmicos em lâminas de aço finas, grande custo de capital, e a alta qualidade do vapor que exige tratamento de água de alimentação.

A principal desvantagem da máquina a vapor é a limitação da velocidade e da baixa eficiência.A eficiência normal do motor a vapor é de cerca de 10 a 15% e os motores mais novos são capazes de funcionar com uma eficiência muito maior, cerca de 35% com a introdução de geradores de vapor compactos e, mantendo o motor em condições livres de óleo, aumentando a vida útil do fluido.

Para sistemas pequenos, a máquina a vapor é preferida às turbinas a vapor, uma vez que a eficiência das turbinas depende da qualidade do vapor e da alta velocidade. A exaustão das turbinas a vapor está em temperatura muito alta e, portanto, baixa eficiência térmica também.

Com o alto custo do combustível utilizado para motores de combustão interna, o renascimento das máquinas a vapor é visível no momento. Os motores a vapor são muito bons em recuperar a energia residual de muitas fontes, incluindo o escape de turbinas a vapor. O calor residual da turbina a vapor é usado em usinas de ciclo combinado. Além disso, permite descarregar o vapor residual como escape em temperaturas muito baixas.