Steam Engine vs Steam Turbine
Mens dampmaskinen og dampturbinen bruker den store latente fordampningsvarmen fra damp for kraften, er hovedforskjellen den maksimale omdreiningen per minutt av kraftsyklusene som begge kan gi. Det er en grense for antall sykluser per minutt som kan gi et dampdrevet frem- og tilbakegående stempel, iboende i utformingen.
Dampmaskiner i lokomotiver har norm alt dobbeltvirkende stempler som kjøres med damp akkumulert på begge sider alternativt. Stempelet er støttet med stempelstang forbundet med et krysshode. Tverrhodet er videre festet til ventilkontrollstangen ved hjelp av et ledd. Ventilene er for tilførsel av damp, samt for å tømme den brukte dampen. Motorkraften som genereres med det frem- og tilbakegående stempelet omdannes til en roterende bevegelse og overføres til drivstengene og koblingsstengene som driver hjulene.
I turbiner er det skovldesign med stål for å gi en roterende bevegelse med dampstrømmen. Det er mulig å identifisere tre store teknologiske fremskritt, som gjør dampturbinene mer effektive for dampmaskiner. De er dampstrømretning, egenskapene til stålet som brukes til å produsere turbinskovlene og metoden for å produsere "superkritisk damp".
Den moderne teknologien som brukes for dampstrømretning og strømningsmønster er mer sofistikert sammenlignet med den gamle teknologien for perifer strømning. Innføringen av direkte damp med blader i en vinkel som gir lite eller nesten ingen ryggmotstand gir maksimal energi til dampen til turbinbladenes roterende bevegelse.
Den superkritiske dampen produseres ved å sette den normale dampen under trykk slik at vannmolekylene i dampen tvinges til et punkt at den blir mer som en væske igjen, samtidig som gassegenskapene beholdes; dette har utmerket energieffektivitet sammenlignet med vanlig varm damp.
Disse to teknologiske fremskrittene ble realisert gjennom bruk av høykvalitetsstål for å produsere skovlene. Så det var mulig å kjøre turbinene med mye høye hastigheter og tåle det høye trykket fra den superkritiske dampen for samme mengde energi som tradisjonell dampkraft uten å knekke eller til og med skade bladene.
Ulempene med turbinene er: små turndown-forhold, som er forringelse av ytelsen med reduksjon av damptrykk eller strømningshastigheter, langsomme oppstartstider, som er å unngå termiske støt i tynne stålblader, stor kapital kostnad, og den høye kvaliteten på dampkrevende behandling av matevann.
Den største ulempen med dampmaskin er dens begrensning av hastigheten og den lave effektiviteten. Normal dampmotoreffektivitet er rundt 10 – 15 % og de nyeste motorene er i stand til å operere med mye høyere effektivitet, rundt 35 % med introduksjonen av kompakte dampgeneratorer og ved å holde motoren i oljefri tilstand og dermed øke væskelevetiden.
For små systemer foretrekkes dampmaskinen fremfor dampturbiner siden effektiviteten til turbinene avhenger av dampkvaliteten og høy hastighet. Eksosen fra dampturbinene har svært høy temperatur og dermed lav termisk effektivitet også.
Med de høye kostnadene for drivstoffet som brukes til forbrenningsmotorer, er gjenfødelsen av dampmotorer synlig for tiden. Dampmotorer er veldig gode til å gjenvinne avfallsenergien fra mange kilder, inkludert eksos fra dampturbiner. Spillvarmen fra dampturbinen brukes i kombikraftverk. Den gjør det også mulig å slippe ut avfallsdampen som eksos i svært lave temperaturer.
