Dampmotor vs dampturbin
Mens dampmotor og dampturbin bruker den store latente fordampningsvarmen til damp for kraften, er hovedforskjellen den maksimale omdreining 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.
Dampmotorer i lokomotiver har normalt dobbeltvirkende stempler som kjøres med damp akkumulert i begge ansikter alternativt. Stempelet støttes med stempelstang forbundet med et tverrhode. Tverrhode er videre festet til ventilstyringsstangen ved hjelp av en kobling. Ventilene er for tilførsel av dampen, samt for å tømme den brukte dampen. Motorkraften som genereres med stempelet, blir omgjort til en roterende bevegelse og overført til drivstengene og koblingsstengene som driver hjulene.
I turbiner er det vinger med stål for å gi en rotasjonsbevegelse med dampstrømmen. Det er mulig å identifisere tre store teknologiske fremskritt, som gjør dampturbinene mer effektive for dampmaskiner. De er dampstrømningsretning, egenskapene til stålet som brukes til å produsere turbinevingene, og metoden for å produsere "superkritisk damp".
Den moderne teknologien som brukes for dampstrømningsretning og strømningsmønster er mer sofistikert sammenlignet med den gamle teknologien for perifer strømning. Innføringen av direkte slag av damp med kniver i en vinkel som gir litt eller nesten ingen ryggresistens gir maksimal energi av dampen til turbinbladens roterende bevegelse.
Den superkritiske dampen produseres ved å sette den vanlige dampen under trykk slik at vannmolekylene i dampen blir tvunget til et punkt slik at den blir mer som en væske igjen, samtidig som de beholder gassegenskapene; dette har utmerket energieffektivitet sammenlignet med normal varm damp.
Disse to teknologiske fremskrittene ble realisert ved bruk av stål av høy kvalitet for å produsere vingene. Så det var mulig å kjøre turbinene med mye høye hastigheter som tåler det høye trykket til den superkritiske dampen for samme mengde energi som tradisjonell dampkraft uten å ødelegge eller til og med skade bladene.
Ulempene med turbinene er: små turndown-forhold, som er nedbrytning av ytelse med reduksjon av damptrykk eller strømningshastigheter, langsomme oppstartstider, som er å unngå termiske støt i tynne stålblader, store kapitalkostnader og høye kvalitet på dampkrevende fôrvannbehandling
Den største ulempen med dampmotor er dens begrensning av hastighet og lav effektivitet. 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 en oljefri tilstand og dermed øke væskelevetiden.
For små systemer foretrekkes dampmotoren fremfor dampturbiner, siden effektiviteten til turbiner avhenger av dampkvaliteten og den høye hastigheten. Dampturbinene har meget høy temperatur og dermed også lav termisk effektivitet.
Med de høye kostnadene for drivstoffet som brukes til forbrenningsmotorer, er gjenfødelsen av dampmaskiner synlig for øyeblikket. Dampmotorer er veldig gode til å gjenvinne avfallsenergien fra mange kilder, inkludert dampturbiner. Spillvarmen fra dampturbin brukes i kraftverk med kombinert syklus. Det tillater videre utslipp av avfallsdampen som eksos ved mye lave temperaturer.
