Wat is een stoomturbine en wat is de werking daarvan?

Stoomturbines zijn apparaten die worden gebruikt om stoomdruk om te zetten in beweging van een as. Een stoomturbine kan dus dienen als aandrijving voor een as. In 1883 is de eerste stoomturbine uitgevonden door de Zweedse ingenieur Gustav de Laval. Deze eerste stoomturbine werd ook wel de lavalturbine genoemd en bestond uit een groot aantal emmervormige schoepen. Deze schoepen kwam in beweging door de druk van stoom. Hierdoor ontstond een rotatie die hij gebruikte als aandrijving voor een melkcentrifuge. De opkomst van stoommachines was echter al eerder (1750 in Engeland) dan de ontwikkeling van de stoomturbine en zorgde voor een nieuw tijdperk in de industrie. De industriële revolutie ontstond.  Tegenwoordig wordt een stoomturbine onder andere toegepast in elektriciteitscentrales. Daarnaast worden ze ook toegepast in grote zeeschepen.

Hoe werkt een stoomturbine?
Voor de werking van een stoomturbine heeft men stoomdruk nodig. Deze stoomdruk ontstaat door het verhitten van water. Om water te kunnen verhitten zal men echter een brandstof moeten verbranden. Deze brandstof kan bijvoorbeeld steenkool zijn. Als men steenkool verbrand en daar boven een ketel heeft met water dan zal het water verdampen en in volume toenemen. Bovendien zal deze damp naar boven gedrukt worden omdat warme lucht opstijgt. Als men de stoom vervolgens gaat geleiden naar een rij rotorschoenpen dan zullen deze schoepen de stoom maximaal van richting laten veranderen. De druk van de stoom zorgt er dan voor dat de schoepen in beweging komen.

Door gebruik te maken van een rij statorschoepen wordt de stoom weer in de richting van de volgende rij rotorschoepen gebracht. Dit proces verloopt net zo lang tot de stoom maximaal is geëxpandeerd. Als de stoom is afgewerkt en dus haar totale energie heeft afgegeven zal de stoom weer waterdruppeltjes beginnen te vormen. Deze waterdruppeltjes kunnen voor erosie zorgen op de turbinebladen en daarom worden ze uit de turbine geleid. Men doet dit wanneer 20% van de watermoleculen gecondenseerd is in de stoom. Men kan dit water vervolgens weer teruggeleiden richting de stoomketel om zodoende het proces te gaan herhalen met een minimaal verlies aan water.