l
  • Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Temat nie został wyczerpany?
    Zapraszamy na Forum Naukowy.pl
    Jeśli posiadasz konto w serwisie Facebook rejestracja jest praktycznie automatyczna.
    Wystarczy kilka kliknięć.

    Maszyna parowa

    Przeczytaj także...
    Korbowód jest częścią mechanizmu korbowego. Służy (wraz z wałem korbowym) do zamiany ruchu posuwisto-zwrotnego tłoka na ruch obrotowy wału korbowego albo obrotowego ruchu wału na ruch posuwisty tłoka lub innego elementu. Części korbowodu to: stopa (najczęściej dzielona, aby ułatwić montaż), trzon i główka. Trzon ma najczęściej przekrój dwuteowy. Stopa korbowodu łączy się z wałem korbowym, a główka z tłokiem albo krzyżulcem.Koło zamachowe – koło o dużym momencie bezwładności, wykorzystywane do krótkotrwałego magazynowania energii mechanicznej. Jest prostym akumulatorem mechanicznym gromadzącym energię kinetyczną. Stosowane w szeroko pojętej mechanice, znajduje zastosowanie zarówno w prostych konstrukcjach (np. koło garncarskie), jak i w nowoczesnych silnikach.
    Wielka Brytania, Zjednoczone Królestwo (ang. United Kingdom), Zjednoczone Królestwo Wielkiej Brytanii i Irlandii Północnej (ang. United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland) – unitarne państwo wyspiarskie położone w Europie Zachodniej. W skład Wielkiej Brytanii wchodzą: Anglia, Walia i Szkocja położone na wyspie Wielka Brytania oraz Irlandia Północna leżąca w północnej części wyspy Irlandia. Na wyspie tej znajduje się jedyna granica lądowa Zjednoczonego Królestwa z innym państwem – Irlandią. Poza nią, Wielka Brytania otoczona jest przez Ocean Atlantycki na zachodzie i północy, Morze Północne na wschodzie, kanał La Manche na południu i Morze Irlandzkie na zachodzie.
    Schemat działania rozrządu maszyny parowej
    Maszyna parowa dla SS Olza

    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.

    Maszyna wyciągowa - zasadniczy element kopalnianego wyciągu szybowego. Jej głównym elementem jest linopędnia, napędzana silnikiem, przez układ sterowania i regulacji prędkości. Początkowo stosowano do napędu maszyny parowe, później wolnoobrotowe silniki prądu stałego połączone bezprzekładniowo z kołem pędnym lub bębnem, na który nawinięta jest lina. W nowych rozwiązaniach stosuje się szybkoobrotowe silniki prądu stałego lub przemiennego (napędzające linopędnię poprzez przekładnię) zasilane i precyzyjnie regulowane dzięki wykorzystaniu przekształtników półprzewodnikowych.Para przegrzana (para nienasycona) to para sucha mająca temperaturę wyższą niż temperatura wrzenia cieczy przy danym ciśnieniu. Otrzymywana przez przegrzanie pary nasyconej w przegrzewaczu. Zastąpienie pary mokrej parą przegrzaną podniosło sprawność maszyn parowych i turbin.

    Działanie[ | edytuj kod]

    Parowa maszyna wyciągowa kopalni "Królowa Luiza"

    Spalając pod napełnionym kotłem drewno bądź węgiel, doprowadzano wodę do wrzenia. Wytworzona w ten sposób para była doprowadzana przez układ rozrządu 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.

    Thomas Newcomen (ur. przed 24 lutego 1663 w Dartmouth w hrabstwie Devon, zm. 5 sierpnia 1729 w Londynie) - angielski kowal i wynalazca.Pompa – urządzenie służące do wytworzenia różnicy ciśnień między stroną ssawną (wlotem do pompy) a tłoczną (wylotem z pompy), umożliwiającej transport cieczy lub osadów. Działanie pompy polega na przekazaniu cieczy siły mechanicznej przez wirnik, tłok lub membranę, celem jej sprężenia.

    Sprawność[ | edytuj kod]

    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.

    Przegrzewacz – część kotła parowego, przeważnie w postaci wiązki rur, służy do ogrzania pary nasyconej powyżej temperatury nasycenia i otrzymania pary przegrzanej. Wprowadzenie przegrzewaczy podniosło sprawność maszyn parowych tłokowych i umożliwiło zastosowanie turbin parowych. Ogólnie, im wyższa temperatura pary, tym większa jest sprawność termiczna maszyny. Dlatego zadaniem przegrzewacza jest wytworzenie pary o możliwie wysokiej temperaturze.Tłok – w budowie maszyn element maszyny, który przyjmuje nacisk lub wywiera go na gaz, ciecz lub inną substancję, przekazując do niej lub odbierając od niej energię.

    Zmierzch silnika[ | edytuj kod]

    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.
  • Ciekawostki[ | edytuj kod]

    Jedna maszyna parowa mogła napędzać sto warsztatów tkackich. W ten sposób przemysł tkacki rozwinął się w Anglii. Ponieważ do tak dużej liczby maszyn trzeba było dużej ilości drewna, w Anglii zostało wykarczowanych 80% lasów. Następnie zaczęto palić węglem – i tak rozwinął się przemysł górniczy w Wielkiej Brytanii.

    Górnictwo (kopalnictwo) – dziedzina przemysłu obejmująca ogół działalności zmierzającej do wydobycia kopaliny i jej przygotowania w procesie wzbogacania (obniżania zawartości zanieczyszczeń) do zastosowania w różnych dziedzinach przemysłu (wydobywanie surowców mineralnych lub organicznych, np. torfu, w kopalniach) bądź bezpośredniego wykorzystania w życiu codziennym.Silnik sprzężony - maszyna parowa z wielostopniowym rozprężaniem pary. Silnik w którym najpierw zachodzi obniżanie ciśnienia w cylindrach wysokoprężnych, a potem proces się powtarza w kolejnych cylindrach o coraz niższym ciśnieniu. Spotykane były układy o dwóch, trzech i czterech stopniach rozprężania pary. Przeważnie para pomiędzy cylindrami jest podgrzewana w przegrzewaczach wtórnych.

    Budowa[ | edytuj kod]

    Działanie[ | edytuj kod]

    Animowany schemat działania maszyny parowej

    Zachowane (działające)[ | edytuj kod]

  • Skansen Górniczy Królowa Luiza w Zabrzumaszyna wyciągowa z 1915 r., zawsze uruchamiana dla zwiedzających. (strona muzeum)
  • Muzeum Narodowe Rolnictwa i Przemysłu Rolno-Spożywczego w Szreniawie koło Poznania – lokomobila uruchamiana podczas pokazów. (strona muzeum)
  • Muzeum - Kaszubski Park Etnograficzny im. Teodory i Izydora Gulgowskich we Wdzydzach – lokomobila uruchamiana przeważnie raz do roku w lipcu w czasie Jarmarku Wdzydzkiego napędza tartak. (strona muzeum)
  • Zobacz też[ | edytuj kod]

  • silnik sprzężony
  • silnik bliźniaczy
  • turbina parowa
  • Przypisy

    1. Zob. animację silnik parowozu

    Linki zewnętrzne[ | edytuj kod]

    Wikimedia Commons
  • Steam Locomotive Engine (ang.) – animacja zasady działania
  • Animated Engines - Watt Bean Engine (ang.) – animacja zasady działania
  • Szreniawa (niem. Marienberg) – wieś w Polsce położona w województwie wielkopolskim, w powiecie poznańskim, w gminie Komorniki. Na terenie Szreniawy znajduje się oraz Mauzoleum Bierbaumów.Odśrodkowy regulator obrotów – urządzenie automatyczne, wykorzystujące siłę odśrodkową do stabilizacji obrotów przez dławienie za pomocą przepustnicy dopływu pary w maszynie parowej. Zastosowany pierwszy raz w 1788 przez Jamesa Watta.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Czy wiesz że...? beta

    SS Olza – pierwszy pełnomorski drobnicowiec zbudowany w Stoczni Gdyńskiej po odzyskaniu przez Polskę niepodległości .
    Węgiel kamienny – skała osadowa pochodzenia roślinnego, zawierająca 75-97% pierwiastka węgla, powstała głównie w karbonie (era paleozoiczna) ze szczątków roślinnych, które bez dostępu tlenu uległy uwęgleniu. Ma czarną barwę, matowy połysk, czarną rysę.
    Paliwo – substancja wydzielająca przy intensywnym utlenianiu (spalaniu) duże ilości ciepła. Energia uzyskana ze spalania paliwa wykorzystywana jest:
    Lokomobila (z łac. locus mobilis) – początkowo był to przewoźny zespół napędowy, zawierający: kocioł parowy, maszynę parową i urządzenie transmisyjne (np. koło pasowe), konstrukcyjnie zbliżony do małego parowozu, ale bez własnego napędu. W miarę rozwoju konstrukcji dodawano przymiotniki uściślające, ale zawsze był to zespół napędowy stanowiący zwartą całość w przeciwieństwie do siłowni z wydzielonym kotłem i silnikiem. Przeważnie silnik parowy był mocowany na kotle, rzadziej do jego boku.
    Wał korbowy (lub wał wykorbiony) – rodzaj wału, posiadającego czopy przesunięte względem swojej osi. Służy zwykle do zamiany ruchu posuwisto-zwrotnego na obrotowy, będąc elementem mechanizmu korbowego.
    Turbina parowa – turbina, w której czynnikiem obiegowym jest para wodna. Pierwowzorem turbiny parowej była bania Herona. Jest to silnik (maszyna cieplna) wykorzystujący energię cieplną pary wodnej, wytworzonej zwykle w kotle parowym lub wytwornicy pary, do wytworzenia energii mechanicznej, odprowadzanej wałem do innej maszyny, np. generatora elektrycznego.
    Układ rozrządu umożliwia dostarczenie ładunku (powietrza lub mieszanki paliwowo-powietrznej) do cylindra i odprowadzenie gazów (spalin) do kanałów wylotowych.

    Reklama

    tt