Hva er en dampturbin?
En dampturbin er en enhet som er i stand til å konvertere den termiske energien i trykkdamp til roterende bevegelse. Denne roterende bevegelsen brukes ofte i kraftverk for å generere strøm, selv om den også kan ha andre bruksområder. Grunnprinsippet bak dampturbiner ble først skrevet om allerede i det første århundre e.Kr., mens den moderne dampturbinen ikke ble designet før i 1884.
Den første moderne dampturbinen ble designet av Sir Charles Parsons. Den ble brukt, sammen med en dynamo, for å generere 7,5 kW kraft. Kort tid etter oppfinnelsen fant enheten primær bruk i kraftverk over hele verden og om bord på marinefartøyer. Tidligere frem- og tilbakegående dampmotorer var både mindre effektive og vanskeligere å tilpasse for bruk om bord på skip, noe som krever kompliserte systemer i stedet for en enkel direkte drivmekanisme.
Dampturbiner bruker prinsippet om å la trykkdamp utvide seg i kontrollerte trinn. Hver turbin kan være sammensatt av et antall impuls- og reaksjonsturbiner, som hver lar dampen ekspandere og vri bladene, eller skovlene, i enheten. De fleste dampturbiner bruker begge disse variasjonene sammen, idet impulsturbinene opererer under høyt trykk, og lavt trykk blir brukt for reaksjonsturbinene. Forskjellen mellom de to er at impulsvarianten bruker et dyse for å innføre damp med høy hastighet i rotorene, mens rotorene i reaksjonsturbinene i seg selv er en type dyse.
Arrangementet av impuls- og reaksjonsturbiner i en dampturbin kan effektivt gjøre systemet veldig effektivt. Ved å benytte seg av både høyt og lavt trykk og la dampen arbeide i hvert trinn av utvidelsen, kan prosessen forbli meget isentropisk . Dette betyr ganske enkelt at entropien som går inn i systemet ligner den som kommer ut. Den andre fordelen med designet er at spinningen av turbinene skaper roterende bevegelser, noe som kan være ideelt for både kraftproduksjon og svingpadler eller andre drivmekanismer på skip.
En stor prosentandel av all kraft som genereres i verden benytter seg av dampturbinegeneratorer. De er til stede i både fossilt brensel og kjernekraftverk, hvor førstnevnte brenner kull eller olje for å varme opp vann til damp, og sistnevnte er avhengig av en kjernefysisk reaksjon for å generere dampen. I tillegg genereres noe kraft ved å bruke en prosess kjent som fokusert solenergi . Denne typen kraftverk kan bruke solen til å produsere damp som deretter kan slå dampturbiner.