Download als pdf, 2,4 MB - Prof. Dr. Thomas Wilhelm

3.8.3 Versuch zu Dampfturbine und Dampfkessel
Abbildung 37: Zweiter Versuch, Schablone
für die Turbine
Abbildung 38: Zweiter Versuch,Turbine
mit Achse
Abschließend muss noch folgende sehr wichtige Anmerkung gemacht werden: Ganz genau genommen,
stellt der beschriebene Versuch nicht exakt das Prinzip dar, das für die Drehung einer Dampfturbine
(oder einer Gasturbine, die sich aus dem gleichen Grund bewegt) verantwortlich ist, sondern
eher das Funktionsprinzip eines Windrades. Ein Windrad dreht sich aufgrund des dynamischen
Drucks, das die Luft beim Anströmen des Windrades ausübt. Eine Dampfturbine befindet sich im
Gegensatz zum Windrad in einem geschlossenen Gehäuse. Sie besteht aus den Turbinenrädern mit
Laufschaufeln und Leitschaufeln, die auf der Innenseite des Gehäuses angebracht sind. Der Spalt
zwischen Lauf- und Leitschaufeln muss möglichst gering gehalten werden, damit sich die Verluste
durch Vorbeiströmen an den Turbinenschaufeln, die sogenannten Spaltverluste, in Grenzen halten.
Die Dampfturbinendrehung kommt dadurch zustande, dass überhitzter Dampf mit sehr hohem
Druck auf die „Barriere“ aus Turbinenrad und Leitschaufeln trifft und er diese nur durch Drehung
der Turbine und gleichzeitige Entspannung auf einen niedrigeren Druck überwinden kann. Beim
Antrieb der Dampfturbine ist also vor allem auch statischer Druck im Spiel. Man könnte sogar so
weit gehen, zu sagen, dass eine Dampfturbine, von der Funktionsweise her, eher mit einer Wasserturbine,
als mit einem Windrad vergleichbar ist, da die Drehung aus dem Abbau statischen Drucks
resultiert. Dies in einem Versuch nachzustellen, ist sehr aufwendig. Man müsste dafür unbedingt
eine Turbine mit einem dichten Gehäuse bauen und Dampf mit hohem Druck erzeugen. Der Aufwand
hierfür wäre allerdings sehr groß und steht in keinem Verhältnis zum Nutzen. Besser ist es,
den Versuch wie beschrieben durchzuführen, der auf jeden Fall zumindest wiedergibt, dass strömender
Dampf zu einer Turbinendrehung führt. Anschließend sollte allerdings noch erklärt werden, wie
eine reale Dampfturbine im Vergleich dazu aussieht. Dabei muss insbesondere der hohe statische
Druck und die Einhausung erwähnt werden. Die Funktionsweise eines Dampfkessels mit Feuerung,
der Dampf mit Überdruck erzeugt, kann mit dem beschriebenen Versuch, natürlich sehr vereinfacht,
aber korrekt dargestellt werden.
84