Ångdrift

Ångdrift avser användningen av ånga som arbetande medium för att omvandla termisk energi till mekaniskt arbete. Ånga produceras i en ångpanna genom att vatten upphettas tills det förångas, och den ånga som bildas expanderar i en ångmaskin eller en ångturbine och driver en axel.

Det finns huvudsakligen två typer av ångdrift: ångmaskiner och ångturbiner. Ångmaskiner använder ångans tryck för att flytta en kolv i en cylinder, vilket via en vevaxel omvandlar rörelsen till mekaniskt arbete. Ångturbiner utnyttjar ångans tryckskillnad över turbinsblad, vilket får turbinen att rotera. Ett modernt system består vanligtvis av panna, ångledningar, en kondensor och styr-/reglerutrustning. I kraftverk används ofta en ångturbine kopplad till en generator. Den termodynamiska processen följer i huvudsak Rankine-cykeln: ånga produceras vid hög tryck och temperatur, expanderar i arbetande enhet, kondenseras och återförs som vatten till pannan.

Historiskt blev ångdrift en av drivkrafterna bakom den industriella revolutionen. Uppfinningar som åstadkommits av Thomas Newcomen och James Watt i 1700-talet ledde till bred användning inom gruvdrift, textilindustri, järnvägar och sjöfart. I Sverige var ångdrift särskilt viktig under 1800-talet och ersattes senare i stor utsträckning av el och förbränningsmotorer, även om ångturbiner fortfarande används i moderna kraftverk.

Idag är ångdrift central inom elproduktionen där ångturbiner driver generatorer, ofta i kombination med fossila bränslen, kärnkraft eller biomassa. Ångtekniken används också i vissa industriella processer men i betydligt mindre skala än tidigare. Miljöaspekter varierar med bränsle och teknik, men högre verkningsgrad och återvinning av ånga har förbättrat effektiviteten och minskat utsläpp i moderna system.