5 врста главних парних машина

Тхе дифферент врсте парних машина су прошле кроз многе промене кроз историју и континуирано је технологија омогућила да се они развијају на изванредан начин.

У суштини, то су мотори са спољним сагоревањем који претварају топлотну енергију водене паре у механичку енергију.

Коришћени су за погон пумпи, локомотива, бродова и трактора, који су у то време били кључни за индустријску револуцију. Тренутно се користе за производњу електричне енергије помоћу парних турбина.

Парна машина се састоји од котла који се користи за кухање воде и производње паре. Пара се шири и гура клип или турбину, чије кретање врши рад на окретању точкова или вожњи других машина.

Први парни строј је осмислио Херон из Александрије у првом стољећу и назван је еолипил.

Састојао се од шупље кугле повезане са котлом на који су биле причвршћене две заобљене цеви. Сфера је била напуњена водом која је кључала, узрокујући избацивање паре из цеви великом брзином, вртећи лопту.

Иако еолипил није имао практичну сврху, несумњиво представља прву имплементацију паре као извора пропулзије.

Међутим, већина система који користе пару могу се поделити у два типа: клипне машине и парне турбине. 

Главни типови парних машина

1 - Клипне машине

Клипне машине користе пару под притиском. Кроз клипове са двоструким дејством пара под притиском улази наизменично на свакој страни док се са друге стране ослобађа или шаље у кондензатор.

Енергија се апсорбује кроз запечаћену клизну шипку против изласка паре. Ова шипка, заузврат, покреће клипњачу повезану са ручицом како би се повратно кретање претворило у ротационо кретање..

Додатно, друга ручица се користи за погон зупчаника вентила, обично кроз механизам који омогућава преокретање ротационог кретања.

Када се користи пар клипова са двоструким дејством, напредовање ручице се помера за 90 степени. Ово осигурава да ће мотор увијек радити, без обзира на положај у којем се налази ручица.

2 - Вишеструки мотори за проширење

Други тип парног мотора користи неколико цилиндара са једним дејством који постепено повећавају његов пречник и покрет.

Пара високог притиска из котла користи се за погон првог клипа мањих пречника према доље.

У кретању навише, парцијално експандирана пара се преноси у други цилиндар који почиње његовим кретањем надоле.

Ово ствара додатну експанзију релативно високог притиска ослобођеног у првој комори.

Такође, средња комора се испушта у завршну комору, која се затим ослобађа у кондензатор. Модификација овог типа мотора укључује два мања клипова у последњој комори.

Развој овог типа мотора био је важан за његову употребу у посудама за пару, јер је кондензатор, при поврату енергије, претворио пару у воду за поновну употребу у котлу..

Земаљски парни мотори могли су да исцрпе пуно паре и да се напуне слатководном кулом, али у мору то није било могуће.

Прије и за вријеме Другог свјетског рата, експанзиони мотор је кориштен у бродским возилима која нису требала ићи великом брзином. Међутим, када је била потребна већа брзина, замењена је парном турбином.

3. Унифлов проточни мотор

Други тип клипне машине је унифлов или једнолични проток мотора. Овај тип мотора користи пару која тече само у једном смеру у свакој половини цилиндра.

Топлотна ефикасност се постиже помоћу температурног градијента дуж цилиндра. Пара увијек улази кроз вруће крајеве цилиндра и излази кроз отворе у средини хладњака.

То доводи до смањења релативног загревања и хлађења зидова цилиндра.

У унифлов моторима, улаз паре се обично контролише помоћу вентила (који раде слично онима који се користе у моторима са унутрашњим сагоревањем) који се покрећу брегасте осовине.

Улазни вентили се отварају да испуштају пару када се достигне минимална запремина експанзије на почетку кретања.

У одређеном тренутку повратка ручице, пара улази и улаз капи је затворен, омогућавајући континуирано ширење паре, активирајући клип.

На крају кретања, клип ће открити прстен испушних отвора око центра цилиндра.

Ове рупе су повезане са кондензатором, смањујући притисак у комори што доводи до брзог ослобађања. Континуирана ротација курбле је оно што покреће клип.

4 - Парне турбине

Високе погонске парне турбине користе серију ротирајућих дискова који садрже врсту лопатица типа пропелера на њиховој вањској ивици.

Ови покретни дискови или ротори се измјењују са стационарним прстеновима или статорима, причвршћеним на конструкцију турбине за преусмјеравање протока паре.

Због велике брзине рада, такве турбине су нормално повезане са редуктором да би управљале другим механизмом као што је бродски пропелер..

Парне турбине су издржљивије и захтијевају мање одржавања од клипних машина. Они такође производе мекше ротационе силе на њиховом излазном вратилу, што доприноси мањим захтевима за одржавањем и мање хабања.

Главна употреба парних турбина је у станицама за производњу електричне енергије гдје је њихова велика брзина рада предност и њихова релативна запремина није недостатак.

Користе се иу поморским применама, подижу велике бродове и подморнице. Практично све нуклеарне електране производе електричну енергију грејањем воде и напајањем парних турбина.

5 - Погонски мотори

Постоји подводни погонски мотор који користи пару високог притиска за извлачење воде кроз утичницу сприједа и избацује је великом брзином кроз задњу страну.

Када се пара кондензује у води, ствара се ударни талас који избацује воду од позади.

Да би се побољшала ефикасност мотора, мотор увлачи ваздух кроз вентилациони отвор испред млаза паре, који ствара ваздушне мехуриће и мења начин на који се пар помеша са водом.

Референце

1. Марсхалл Браин (2017). "Како раде парни мотори". Ретриевед он Јуне 14, 2017 ат сциенце.ховстуффворкс.цом.
2. Нев Ворлд Енцицлопедиа (2015). "Парни мотор". Преузето 14. јуна 2017. на невворлденцицлопедиа.орг.
3. СОС Деца (2008-2009). "Парни мотор". Приступљено 14. јуна 2017. године на адреси цс.мцгилл.ца.
4. Воодфорд, Цхрис (2017). "Парни мотори" Ретриевед он Јуне 14, 2017 ат екплаинтхатстуфф.цом.