Dampturbin, turbin som utnytter dampens trykk- og varmefall til å drive skovler og på den måten skape strømningsenergi. Dampturbiner gir bedre utnyttelse av energien enn andre dampmaskiner, f.eks. dampmotoren. Den ble utviklet mot slutten av 1800-tallet. Dampturbiner benyttes hovedsakelig til skipsmotorer og til drift av kraftverk. Arbeidsmåten er av prinsipp den samme som ved vannturbiner, men skovlene har en annen utforming; disse er meget smale med forholdsvis trange skovlkanaler.

Dampturbiner inndeles i liketrykksturbiner (aksjonsturbiner) og overtrykksturbiner (reaksjonsturbiner). I liketrykksturbiner skjer hele trykkfallet, dvs. dampens ekspansjon, i dyser eller ledeskovler, og løpehjulene roterer i et rom av konstant trykk. I overtrykksturbiner skjer bare en del av dampekspansjonen i det stillestående ledehjul, mens resten foregår i løpehjulet.

Fabrikasjonen av dampturbiner stiller store krav til beregning, konstruksjon, materiale og erfaring; som følge av dette bygges dampturbiner bare av forholdsvis få, kapitalsterke verksteder, som også driver utstrakt materialprøving og forskning.

Det viktigste anvendelsesområdet for dampturbiner er i drift av elektrisitetsverk, så vel i konvensjonelle kraftverk som i kjernekraftstasjoner. Her har dampturbinen muliggjort energikonsentrasjoner i varmekraftverk på flere mill. kW. På dette området er dampturbinen overlegen overfor alle andre kraftmaskiner. Dampturbinen er også mye brukt til drift av skip, særlig hurtiggående passasjerskip og store tankskip. Damptrykk og -temperatur er mer moderate enn for kraftanlegg på land, og koblingsarrangementene enklere. Dampturbiner brukes også i industrien, bl.a. i stålverk.

Dampturbinene ble utviklet som en videreføring av stempeldampmaskinene mot slutten av 1800-tallet.

Overtrykksturbinen ble oppfunnet av Sir Charles A. Parsons (1854–1931) i 1884. Den er oppbygd av en sylindrisk trommel som bærer et stort antall kranser av radielle løpeskovler og av et stillestående turbinhus, som innvendig er forsynt med like mange kranser med ledeskovler. Under turbinens gang strømmer dampen gjennom samtlige lede- og løpeskovlkranser, idet den stadig ekspanderer videre i hver krans. Overtrykksturbinen er særlig egnet for store maskinytelser.

Liketrykksturbinen ble utviklet i 1880–90-årene, og en av foregangsmennene var Gustav de Laval (1845–1913). Den opprinnelige Laval-turbinen bestod av ett løpehjul som arbeidet i et rom av konstant trykk. Dampen ble tilført i en stråle ved en eller flere utvidede dyser, som arbeidet under det totalt disponible trykkforholdet. Den normale Laval-turbinen ble ikke utført for ytelser over 300 kW. Liketrykksturbinen for større ytelser og for direkte kobling til generator består av flere seriekoblede turbinhjul, som til sammen omsetter den energi som er disponibel i dampens varmefall. Ved en slik flertrinnsturbin utnyttes i hvert enkelt turbinhjul bare en del av varmefallet, og damphastigheten kan i hvert trinn velges etter behovet.

Charles Gordon Curtis (1860–1953) forsøkte (ca. 1898) å sette ned Laval-turbinens høye periferihastighet og omdreiningstall ved å fordele dampstrålens arbeid på flere løpehjul etter hverandre i et område med konstant trykk. Dette kalles liketrykksturbin med hastighetstrinn.

Forbedringen av materialene har etter hvert tillatt å øke omdreiningstallet i dampturbiner. Ved større omdreiningstall reduseres alle dimensjoner, vekter og priser. Samtidig blir massene som må oppvarmes samt varmeutvidelser og varmespenninger vesentlig mindre. Dette er viktig ved høye temperaturer. I de senere år bygges dampturbiner, særlig industriturbiner, for damptrykk over 100 atm og damptemperaturer inntil 570 °C.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål til artikkelen? Skriv her, så får du svar fra fagansvarlig eller redaktør.

Du må være logget inn for å kommentere.