Praca maszyn parowych-- | mateuszkopacz

--Praca maszyny parowej--

Maszyna parowa to parowy silnik tłokowy. Czasem do maszyn parowych zalicza się pompy parowe powstałe przed silnikiem tłokowym. Za wynalazcę maszyny parowej uważa się Jamesa Watta, który w 1763 roku udoskonalił atmosferyczny silnik parowy zbudowany wcześniej przez Thomasa Newcomena.

Budowa

1 tłok

2 tłoczysko

3 krzyżulec

4 korbowód

5 wykorbienie wału korbowego

6 wał korbowy

7 koło zamachowe

8 suwak (mechanika)

9 regulator odśrodkowy

Zmierzch silnika

Działanie (kliknij)

<-----

Maszyny parowe w klasycznym ujęciu są od dawna nieprodukowane. Wiąże się to z szeregiem ich nieusuwalnych wad, takich jak:

niska sprawność konwersji energii cieplnej w pracę mechaniczną,
duża masa własna,
niskie obroty pracy,
konieczność użycia dodatkowego urządzenia (kocioł parowy) do wytwarzania pary.

Działanie

Spalając pod napełnionym kotłem drewno bądź węgiel, doprowadzano wodę do wrzenia. Wytworzona w ten sposób para była doprowadzana przez układ rozrządu[1] do cylindra. Tłok wprawiany był w ruch poprzez naprzemienne wpuszczanie będącej pod wysokim ciśnieniem pary do przedniej i tylnej części cylindra (rozdzielonych tłokiem). Następnie za pośrednictwem korbowodu przenoszono wytworzoną energię na wał korbowy i koło zamachowe. W celu stabilizacji obrotów w maszynach parowych używany był regulator odśrodkowy.

Sprawność

Pierwsze silniki były zasilane parą nasyconą, która częściowo skraplała się na chłodniejszych ściankach cylindra – co powodowało znaczne straty cieplne i obniżało sprawność. Dopiero wprowadzenie przegrzewaczy i w ich konsekwencji użycie pary nienasyconej doprowadziło do poprawy sprawności termodynamicznej silnika parowego. Dalszy wzrost sprawności był możliwy poprzez zastosowanie silnika o podwójnym rozprężaniu. Para, pod dużym ciśnieniem, dopływała do cylindra wysokociśnieniowego, a następnie była źródłem zasilania znacznie większego cylindra niskociśnieniowego. W wyniku podwójnego rozprężania energia pary odlotowej była znacznie mniejsza niż przy jednokrotnym rozprężaniu, co zwiększało sprawność.