Was ist eine Impulsturbine?
Eine Impulsturbine ist ein Turbinentyp, der häufig in Dampfkraftwerken vorkommt. Die Impulsturbine wurde Ende des 19. Jahrhunderts vom schwedischen Erfinder Gustaf de Laval erfunden und seitdem erheblich verbessert und in vielfältiger Weise eingesetzt. Turbinen sind jedoch nicht ausschließlich für Dampf bestimmt. Eine Impulsturbine ist eine Turbine, deren Rotation durch feststehende Düsen erzeugt wird. Dabei drücken Strahlen des Arbeitsmediums - ob Dampf, Wasser oder andere Gase - die Schaufeln auf einen Rotor. Dies unterscheidet sich stark von einer Reaktionsturbine, deren Düsen sich mit dem Rotor selbst drehen. Ein gutes Beispiel für eine Reaktionsturbine wäre eine automatische Gartenberieselungsanlage, und eine Impulsturbine ähnelt eher einem Spielzeug-Windrad.
Der gebräuchlichste Typ einer Impulsturbine ist die Impulsdampfturbine, bei der feste Düsen zur Erzeugung von Dampfstrahlen mit hoher Geschwindigkeit beitragen. Die kinetische Energie aus der Dampfgeschwindigkeit wird dann verwendet, um die Welle der Dampfturbine mit sehr hohen Drehzahlen zu drehen. Die feststehenden Düsen vor den Spinnblättern tragen dazu bei, die Dampfgeschwindigkeit auf Kosten eines Druckabfalls zu erhöhen. Dies ist ein sehr wichtiger Teil des Prozesses, da Geschwindigkeit und Druck für den Wirkungsgrad der Turbine gleichermaßen wichtig sind. Dies ist im Gegensatz zu einer Hubkolben-Dampfmaschine, bei der die Motordrehzahl hauptsächlich vom Dampfdruck abhängt.
Eine andere Art von Impulsturbine ist die Impulswasserturbine, die in Wasserkraftwerken auf der ganzen Welt eingesetzt wird. Diese Turbinentypen sind als Pelton-Räder bekannt, und der Rotor besteht aus vielen Eimern, um das fließende Wasser aufzunehmen. Peltonräder unterscheiden sich jedoch stark von einem typischen Wasserrad. Wasserräder sind für die Drehung auf das Gewicht des Wassers angewiesen, während das Pelton-Rad auf den Durchfluss angewiesen ist. Pelton-Räder sind unglaublich effizient, weil sie fast die gesamte Energie der Wassergeschwindigkeit verbrauchen.
Impulsturbinen gibt es in einer Vielzahl von Typen und Größen. Die Größen reichen von kleinen Geräten mit weniger als einer Pferdestärke bis zu großen Industrieturbinen, die mehr als 2 Millionen Pferdestärken liefern können. Kleinere Turbinen sind eine Seltenheit, da sie nur für kleinere Aufgaben wie die Stromerzeugung mit Dampflokomotiven eingesetzt wurden. Größere Turbinen sind jedoch für rund 80 Prozent des weltweiten Stroms verantwortlich. Diese Turbinen sind oft eine Kombination aus Impuls- und Reaktionsturbinen.