Mesin Uap vs Turbin Uap
Sementara, mesin uap dan turbin uap menggunakan panas laten yang besar dari penguapan uap untuk tenaga, perbedaan utamanya adalah putaran maksimum per menit dari siklus daya yang dapat dihasilkan keduanya. Ada batasan jumlah siklus per menit yang dapat dihasilkan oleh piston bolak-balik yang digerakkan oleh uap, yang melekat pada desainnya.
Mesin uap di lokomotif, biasanya memiliki piston kerja ganda yang dijalankan dengan uap yang terkumpul di kedua sisi secara bergantian. Piston tersebut ditopang dengan batang piston yang dihubungkan dengan kepala silang. Kepala silang selanjutnya dipasang ke batang kendali katup dengan sebuah linkage. Katup-katup tersebut berfungsi untuk memasok uap, serta untuk membuang uap bekas. Tenaga mesin yang dihasilkan dengan piston bolak-balik diubah menjadi gerakan berputar dan ditransfer ke batang penggerak dan batang kopling yang menggerakkan roda.
Pada turbin, terdapat desain baling-baling dengan baja untuk memberikan gerakan berputar mengikuti aliran uap. Ada kemungkinan untuk mengidentifikasi tiga kemajuan teknologi utama, yang membuat turbin uap lebih efisien untuk mesin uap. Mereka adalah arah aliran uap, sifat baja yang digunakan untuk membuat baling-baling turbin, dan metode produksi "uap superkritis".
Teknologi modern yang digunakan untuk arah aliran uap dan pola aliran lebih canggih dibandingkan dengan teknologi aliran periferal lama. Masuknya uap yang terkena serangan langsung dengan bilah pada sudut yang menghasilkan sedikit atau hampir tidak ada resistansi punggung memberikan energi maksimum uap untuk gerakan putar bilah turbin.
Steam superkritis dihasilkan dengan memberi tekanan pada steam normal sedemikian rupa sehingga, molekul air steam dipaksa ke suatu titik dimana ia menjadi lebih seperti cairan lagi, dengan tetap mempertahankan sifat-sifat gas; ini memiliki efisiensi energi yang sangat baik dibandingkan dengan uap panas biasa.
Kedua kemajuan teknologi ini diwujudkan melalui penggunaan baja berkualitas tinggi untuk pembuatan baling-baling. Jadi, dimungkinkan untuk menjalankan turbin pada kecepatan yang jauh lebih tinggi menahan tekanan tinggi dari uap superkritis dengan jumlah energi yang sama dengan tenaga uap tradisional tanpa merusak atau bahkan merusak bilahnya.
Kerugian dari turbin adalah: rasio penurunan yang kecil, yaitu penurunan kinerja dengan penurunan tekanan uap atau laju aliran, waktu start yang lambat, yaitu untuk menghindari kejutan termal pada bilah baja tipis, biaya modal yang besar, dan tingginya kualitas steam menuntut pengolahan air umpan.
Kerugian utama dari mesin uap adalah keterbatasan kecepatan dan efisiensinya yang rendah. Efisiensi mesin uap normal adalah sekitar 10 - 15% dan mesin terbaru mampu beroperasi pada efisiensi yang jauh lebih tinggi, sekitar 35% dengan diperkenalkannya generator uap kompak dan dengan menjaga mesin dalam kondisi bebas minyak, meningkatkan umur fluida.
Untuk sistem kecil, mesin uap lebih disukai daripada turbin uap karena efisiensi turbin bergantung pada kualitas uap dan kecepatan tinggi. Pembuangan turbin uap berada pada suhu yang sangat tinggi sehingga efisiensi termalnya juga rendah.
Dengan tingginya biaya bahan bakar yang digunakan untuk mesin pembakaran internal, kelahiran kembali mesin uap terlihat saat ini. Mesin uap sangat baik dalam menangkap kembali limbah energi dari berbagai sumber termasuk knalpot turbin uap. Limbah panas dari turbin uap digunakan di pembangkit listrik siklus gabungan. Hal ini selanjutnya memungkinkan pembuangan uap limbah sebagai pembuangan pada suhu yang jauh lebih rendah.
