Techniklexikon

Dampfmaschine

Maschine, die die thermische Energie des Dampfs in mechanische Energie (Bewegungsenergie) umwandelt. Bei den D. unterscheidet man die KolbenD., die den statischen Dampfdruck ausnutzt und die Dampftunbine, die den dynamischen Dampfdruck in mechanische Energie umwandelt. periodisch arbeitende Wärmekraftmaschine, bei der die Wärmeenergie des unter Überdruck stehenden Wasserdampfs mit Hilfe einer Kolbenmaschine in mechanische Arbeit verwandelt wird. Der dem Arbeitszyklus zugrunde liegende Kreisprozess ist irreversibel und weist daher einen niedrigeren Wirkungsgrad als der Carnotsche Kreisprozess auf. (Clausius-Rankine-Prozess). Der effektive thermische Wirkungsgrad, der Quotient aus effektiver Leistung und zugeführter thermischer Leistung, liegt bei etwa 10 bis 20%, kann jedoch bis auf 27% gesteigert werden. Ein Arbeitszyklus der Dampfmaschine weist den folgenden Ablauf auf: Wasser wird in einem Kessel in Dampf verwandelt, der in einem Zylinder zum Teil in mechanische Arbeit umgesetzt wird, zum Teil kondensiert. Das Wasser wird anschliessend zurück in den Kessel gepumpt.

Wegen ihres niedrigen Wirkungsgrades ist die Dampfmaschine weitgehend von den Dampfturbinen und Verbrennungskraftmaschinen verdrängt worden. Durch die Entwicklung schnellaufender Typen (Dampfmotoren), die direkten Generatorantrieb ermöglichen, hat der Bau von Dampfmaschinen neuen Aufschwung bekommen. Für spezielle Zwecke in Verbindung mit Kernkraftwerken haben auch Dampfmaschinen mit Quecksilber- und Freondampf Anwendung gefunden.