Парна машина срещу парна турбина
Докато парната машина и парната турбина използват голямата латентна топлина на изпаряване на парата за мощността, основната разлика е максималната скорост на въртене в минута от циклите на захранване, които и двете могат да осигурят. Има ограничение за броя цикли в минута, които могат да осигурят бутално бутало с парово задвижване, присъщо на неговия дизайн.
Паровите двигатели в локомотиви обикновено имат двойно действащи бутала, работещи с пара, натрупана от двете страни като алтернатива. Буталото се поддържа с бутален прът, свързан с напречна глава. Кръстосаната глава е допълнително прикрепена към лоста за управление на клапана чрез връзка. Клапаните са за подаване на парата, както и за отвеждане на използваната пара. Мощността на двигателя, генерирана с буталното бутало, се преобразува във въртеливо движение и се прехвърля към задвижващите щанги и съединителните пръти, които задвижват колелата.
В турбините има конструкции на лопатки със стомани, за да се даде въртеливо движение с потока на парата. Възможно е да се идентифицират три основни технологични постижения, които правят парните турбини по-ефективни за парните машини. Те са посока на потока на парата, свойствата на стоманата, която се използва за производство на турбинните лопатки, и методът за получаване на „свръхкритична пара”.
Съвременната технология, използвана за посоката на потока на парата и модела на потока, е по-сложна в сравнение със старата технология на периферния поток. Въвеждането на директно попадение на пара с лопатки под ъгъл, който произвежда малко или почти никакво съпротивление на гърба, дава максимална енергия на парата за въртеливото движение на лопатките на турбината.
Свръхкритичната пара се получава чрез налягане на нормалната пара, така че водните молекули на парата се принуждават до такава степен, че тя отново става по-скоро като течност, като същевременно запазва свойствата на газа; това има отлична енергийна ефективност в сравнение с нормалната гореща пара.
Тези два технологични постижения бяха реализирани чрез използването на висококачествени стомани за производство на лопатките. Така че беше възможно да се пускат турбините на много високи скорости, издържайки на високото налягане на свръхкритичната пара за същото количество енергия като традиционната мощност на парата, без да се чупят или дори да се повредят лопатките.
Недостатъците на турбините са: малки съотношения на обороти, които са влошаване на производителността с намаляване на налягането на парата или скоростта на потока, бавно време за стартиране, което е да се избегнат топлинни удари в тънки стоманени лопатки, големи капиталови разходи и високи качество на парата, изискващо обработка на захранващата вода
Основният недостатък на парната машина е ограничаването на скоростта и ниската ефективност. Нормалната ефективност на парната машина е около 10 - 15%, а най-новите двигатели могат да работят с много по-висока ефективност, около 35% с въвеждането на компактни парогенератори и като поддържат двигателя в безмаслено състояние, като по този начин увеличават живота на флуида.
За малки системи, парната машина е за предпочитане пред парните турбини, тъй като ефективността на турбините зависи от качеството на парата и високата скорост. Отработените газове на парните турбини са при много висока температура и по този начин също ниска топлинна ефективност.
С високата цена на горивото, използвано за двигатели с вътрешно горене, възраждането на парните машини е видимо в момента. Паровите двигатели са много добри за улавяне на отпадъчната енергия от много източници, включително изпускане на парни турбини. Отпадъчната топлина от парна турбина се използва в електроцентрали с комбиниран цикъл. Освен това позволява изхвърлянето на отработената пара като отработена газ при много ниски температури.
