Aurumootor vs auruturbiin
Kuigi aurumasin ja auruturbiin kasutavad energia saamiseks auru suurt varjatud aurustumissoojust, on peamine erinevus võimsustsüklite maksimaalne pööre minutis, mida mõlemad suudavad pakkuda. Tsüklite arv minutis, mida auruajamiga edasi-tagasi liikuv kolb võib anda, on selle konstruktsioonile omane piirang.
Vedurite aurumootoritel on tavaliselt kahepoolse toimega kolvid, mille mõlemale küljele koguneb aur. Kolb on toestatud ristpeaga ühendatud kolvivarrega. Ristpea on täiendav alt kinnitatud klapi juhtvarda külge hoova abil. Ventiilid on mõeldud auru etteandmiseks, aga ka kasutatud auru väljastamiseks. Edasi-tagasi liikuva kolvi abil genereeritud mootori võimsus muundatakse pöörlevaks liikumiseks ja kantakse üle veovarrastele ja rattaid käitavatele ühendusvarrastele.
Turbiinides on terasest labad, mis annavad auruvooluga pöörleva liikumise. On võimalik tuvastada kolm peamist tehnoloogilist edusamme, mis muudavad auruturbiinid aurumasinate jaoks tõhusamaks. Need on auruvoolu suund, turbiinilabade tootmiseks kasutatava terase omadused ja „ülikriitilise auru” tootmise meetod.
Auruvoolu suuna ja voolumustri jaoks kasutatav kaasaegne tehnoloogia on keerukam võrreldes vana perifeerse voolu tehnoloogiaga. Auru otsese löögi kasutuselevõtt labadega nurga all, mis ei tekita vähe või peaaegu üldse mitte tagasilööki, annab auru maksimaalse energia turbiini labade pöörlevale liikumisele.
Ülekriitiline aur toodetakse tavalise auru survestamise teel nii, et auru veemolekulid on sunnitud nii kaugele, et see muutub uuesti vedeliku sarnaseks, säilitades samal ajal gaasi omadused; sellel on tavalise kuuma auruga võrreldes suurepärane energiatõhusus.
Need kaks tehnoloogilist edu saavutati labade valmistamisel kvaliteetse terase kasutamisega. Seega oli turbiine võimalik käitada palju suurtel kiirustel, taludes ülekriitilise auru kõrget rõhku, sama energiahulgaga kui traditsioonilise auruga, ilma labasid purustamata või isegi kahjustamata.
Turbiinide puudused on järgmised: väikesed pöörete arvud, mis on jõudluse halvenemine aururõhu või voolukiiruse vähenemise tõttu, aeglased käivitusajad, mis on mõeldud õhukeste teraslabade termiliste löökide vältimiseks, suur kapital kulu ja auru nõudliku toitevee töötlemise kõrge kvaliteet.
Aurumasina peamiseks puuduseks on kiiruse piiratus ja madal efektiivsus. Tavaline aurumasina kasutegur on umbes 10–15% ja uusimad mootorid on võimelised töötama palju suurema kasuteguriga, umbes 35%, kui kasutusele võetakse kompaktsed aurugeneraatorid ja hoides mootorit õlivabas seisukorras, pikendades nii vedeliku eluiga.
Väikeste süsteemide puhul eelistatakse aurumasinat auruturbiinidele, kuna turbiinide efektiivsus sõltub auru kvaliteedist ja suurest kiirusest. Auruturbiinide väljalasketorustik on väga kõrge temperatuuriga ja seega ka madala termilise efektiivsusega.
Sisepõlemismootorites kasutatava kütuse kõrge hinna tõttu on praegu näha aurumasinate taassündi. Aurumootorid suudavad väga hästi koguda jäätmeenergiat paljudest allikatest, sealhulgas auruturbiinide heitgaasidest. Auruturbiini heitsoojust kasutatakse kombineeritud tsükliga elektrijaamades. Lisaks võimaldab see heitauru väljutamist heitgaasina palju madalatel temperatuuridel.
