Wat is een impulsturbine?
Een impulsturbine is een type turbine dat vaak wordt aangetroffen in stoomcentrales. De impulsturbine werd eind 19e eeuw uitgevonden door de Zweedse uitvinder Gustaf de Laval en is sindsdien aanzienlijk verbeterd en sindsdien op verschillende manieren toegepast. Turbines zijn echter niet exclusief voor stoom; een impulsturbine is elke turbine waarvan de rotatie wordt gecreëerd door vaste sproeiers, waarbij stralen van de werkvloeistof - of het nu stoom, water of andere gassen zijn - de emmers op een rotor duwen. Dit is heel anders dan een reactieturbine, waarvan de sproeiers met de rotor zelf roteren. Een goed voorbeeld van een reactieturbine zou een automatische tuinsproeier zijn, en een impulsturbine lijkt meer op een speelgoedwiel.
Het meest voorkomende type impulsturbine is de impulstoomturbine, waarbij vaste sproeiers helpen stoomstralen met hoge snelheid te creëren. De kinetische energie van de stoomsnelheid wordt vervolgens gebruikt om de as van de stoomturbine met zeer hoge snelheden te roteren. De vaste sproeiers voor de draaiende bladen helpen om de snelheid van stoom te verhogen ten koste van een afname van de druk. Dit is een zeer belangrijk onderdeel van het proces, omdat snelheid en druk beide even belangrijke rollen spelen in de turbine-efficiëntie. Dit is veel anders dan een reciprocerende stoommachine, waarbij het motortoerental per minuut voornamelijk afhankelijk is van de stoomdruk alleen.
Een ander type impulsturbine is de impulswaterturbine, die wereldwijd wordt gebruikt in waterkrachtcentrales. Dit soort turbines staan bekend als Pelton-wielen en de rotor bestaat uit veel emmers om het stromende water op te vangen. Pelton-wielen zijn echter heel anders dan een typisch waterwiel; waterwielen vertrouwen op het gewicht van water voor rotatie, maar het Pelton-wiel is afhankelijk van de stroming. Pelton-wielen zijn ongelooflijk efficiënt, omdat ze bijna alle energie uit de snelheid van water gebruiken.
Impulsturbines zijn er in allerlei soorten en maten. Maten variëren van kleine apparaten met minder dan één pk tot grote industriële turbines die meer dan 2 miljoen pk kunnen leveren. Kleinere turbines zijn een zeldzaamheid, omdat ze alleen worden gebruikt voor kleinere klussen, zoals het opwekken van elektriciteit op stoomlocomotieven. Grotere turbines zijn echter verantwoordelijk voor ongeveer 80 procent van de elektriciteit in de wereld. Deze turbines zijn vaak een combinatie van zowel impuls- als reactieturbines.