الفرق بين المحرك البخاري والتوربينات البخارية

محرك البخار مقابل التوربينات البخارية

في حين أن المحرك البخاري والتوربينات البخارية تستخدم الكامنة الكبيرة حرارة تبخير البخار للقوة، والفرق الرئيسي هو الحد الأقصى للثورة في الدقيقة من دورات الطاقة التي يمكن أن توفر على حد سواء. هناك حد لعدد الدورات في الدقيقة التي يمكن أن توفر مع البخار مدفوعة التردد المكبس، المتأصلة في تصميمه.

محركات البخار في القاطرات، وعادة ما يكون المكابس مزدوجة التمثيل تعمل مع البخار المتراكمة على كلا الوجهين بدلا من ذلك. ويدعم المكبس مع قضيب المكبس متصلة مع رئيس الصليب. رئيس الصليب هو أيضا تعلق على قضيب التحكم صمام عن طريق الربط. الصمامات هي لتوريد البخار، وكذلك، لاستنفاد البخار المستخدمة. يتم تحويل قوة المحرك ولدت مع المكبس الترددية إلى حركة دوارة ونقلها إلى قضبان محرك الأقراص وقضبان اقتران التي تدفع العجلات.

في التوربينات، هناك تصاميم دوارات مع الفولاذ لإعطاء حركة دوارة مع تدفق البخار. فمن الممكن تحديد ثلاثة التقدم التكنولوجي الرئيسية، مما يجعل من التوربينات البخارية أكثر كفاءة لمحركات البخار. وهي اتجاه تدفق البخار، وخصائص الصلب الذي يستخدم لتصنيع دوارات التوربينات، وطريقة إنتاج "بخار فوق الحرجة".

التكنولوجيا الحديثة المستخدمة في اتجاه تدفق البخار وتدفق نمط أكثر تطورا مقارنة مع التكنولوجيا القديمة من تدفق الطرفية. إدخال ضربة مباشرة من البخار مع شفرات في زاوية تنتج القليل أو تقريبا أي مقاومة للظهر يعطي الطاقة القصوى من البخار إلى الحركة الدوارة من ريش التوربينات.

يتم إنتاج البخار فوق الحرج عن طريق الضغط على البخار العادي بحيث يتم تجريد جزيئات الماء من البخار إلى نقطة تصبح أكثر سائلة مرة أخرى، مع الاحتفاظ بخصائص الغاز؛ وهذا له كفاءة الطاقة ممتازة بالمقارنة مع البخار الساخن العادي.

وقد تحققت هذه التقدم التكنولوجي اثنين من خلال استخدام الفولاذ عالية الجودة لتصنيع دوارات. لذلك، كان من الممكن لتشغيل التوربينات بسرعات عالية جدا تحمل الضغط العالي للبخار فوق الحرجة لنفس الكمية من الطاقة مثل طاقة البخار التقليدية دون كسر أو حتى الإضرار بالشفرات.

مساوئ التوربينات هي: نسب التنازل الصغيرة، والتي هي تدهور الأداء مع تخفيض ضغط البخار أو معدلات التدفق، وأوقات بدء بطيئة، والتي هي لتجنب الصدمات الحرارية في شفرات الصلب رقيقة، وتكلفة رأس المال الكبيرة، و جودة عالية من البخار تطالب تغذية المياه المعالجة.

العيب الرئيسي لمحرك البخار هو الحد من السرعة والكفاءة المنخفضة.كفاءة محرك البخار العادي هي حوالي 10 - 15٪ وأحدث محركات قادرة على العمل بكفاءة أعلى بكثير، حوالي 35٪ مع إدخال مولدات البخار المدمجة والحفاظ على المحرك في حالة خالية من النفط وبالتالي، مما يزيد من حياة السائل.

بالنسبة للأنظمة الصغيرة، يفضل المحرك البخاري إلى التوربينات البخارية لأن كفاءة التوربينات تعتمد على جودة البخار والسرعة العالية. العادم من التوربينات البخارية هو في درجة حرارة عالية جدا، وبالتالي الكفاءة الحرارية المنخفضة جدا.

مع ارتفاع تكلفة الوقود المستخدمة لمحركات الاحتراق الداخلي، ولادة جديدة من محركات البخار مرئية في الوقت الحاضر. محركات البخار جيدة جدا في استعادة الطاقة النفاثة من مصادر كثيرة بما في ذلك توربينات البخار العادم. وتستخدم حرارة النفايات الناتجة عن التوربينات البخارية في محطات توليد الكهرباء ذات الدورة المركبة. كما يسمح بتفريغ البخار النفايات كما العادم في درجات حرارة منخفضة جدا.