Typer dampmaskiner

Ordningen med den første dampmotoren som den industrielle revolusjonen var basert på. Kilde: TICO1516-JEJITH, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons

Forskjellen Typer dampmaskiner De har opplevd mange endringer gjennom historien. I hovedsak er de eksterne forbrenningsmotorer som konverterer den termiske energien til vanndamp til mekanisk energi. 

De har blitt brukt til å øke bomber, lokomotiver, skip og traktorer, og være viktige for den industrielle revolusjonen. For øyeblikket brukes de til generering av elektrisk kraft ved bruk av dampturbiner.

En dampmotor består av en kjele som brukes til å koke vann og produsere damp. Dampen utvides og skyver et stempel eller en turbin, hvis bevegelse gjør arbeidet med å snu hjulene eller fremme et annet maskineri.

Den første dampmaskinen ble utviklet av Herón de Alejandría i det første århundre og ble kåret til Eolipila. Den besto av en hul sfære koblet til en kjele som to buede rør ble festet. Sfæren var full av vann som ble kokt, noe som førte til at dampen ble utvist av rørene i høy hastighet, og snurret ballen.

Selv om Eolipila ikke hadde et praktisk formål, representerer det absolutt den første implementeringen av damp som en kilde til fremdrift.

Imidlertid kan de fleste systemer som bruker damp, deles inn i to typer: stempelmaskiner og dampturbiner. 

Hovedtyper av dampmaskiner

1. Stempelmaskiner

Stempelmaskiner bruker trykk på trykk. Gjennom dobbelt effekt stempler, trykket dampen vekselvis kommer inn i hver side, mens den andre slippes ut eller sendt til en kondensator.

Energi blir absorbert av en glidende glidestang mot dampflukt. Denne stangen aktiverer på sin side en koblingsstang koblet til en sveiv for å omdanne den alternative bevegelsen til en roterende bevegelse.

Kan tjene deg: de 14 viktigste Excel -egenskapene

I tillegg brukes en annen veiv til å handle ventilutstyret, vanligvis gjennom en mekanisme som tillater investering av rotasjonsbevegelsen.

Når et par doble effektstempler brukes, forskyves veivforskuddet i en vinkel på 90 grader. Dette sikrer at motoren alltid vil fungere, uansett hvilken stilling veiven er.

2. Flere utvidelsesmotorer

En annen type dampmaskin bruker flere enkle actionsylindere som øker dens diameter og bevegelse gradvis. Høytrykksdampen til kjelen brukes til å øke stempelet for mindre diameter.

I den stigende bevegelsen drives den delvis utvidede dampen i en andre sylinder som begynner sin synkende bevegelse. Dette genererer en ekstra utvidelse av relativt høyt trykk som frigjøres i det første kameraet.

Også mellomkammeret slipper ut til det endelige kammeret, som igjen frigjøres til en kondensator. En modifisering av denne typen motor, inneholder to mindre stempler i det siste kameraet.

Utviklingen av denne typen motor var viktig for bruk i dampskip, siden kondensatoren, som gjenvunnet litt av strømmen, gjorde dampen igjen til vann for gjenbruk i kjelen.

Terrestriske dampmaskiner kunne uttømme mye av dampen og fylle ut et ferskvannstårn, men til sjøs var dette ikke mulig.

Før og under andre verdenskrig ble utvidelsesmotoren brukt i marine kjøretøyer som ikke trengte å gå i høy hastighet. Men når mer hastighet var nødvendig, ble den erstattet av dampturbinen.

Kan tjene deg: variabel (programmering): egenskaper, typer, eksempler

3. Uniflow Motor, eller ensartet strømning

En annen type stempel er uniflow -motoren, eller ensartet strømning. Denne typen motor bruker damp som bare renner i en retning i hver halvdel av sylinderen.

Termisk effektivitet oppnås ved å ha en temperaturgradient langs sylinderen. Dampen kommer alltid inn gjennom de varme endene av sylinderen og går ut av åpninger i midten av kjøleren.

Dette oversettes til en relativ oppvarming og avkjøling av sylinderveggene.

I uniflow -motorer styres dampinngang vanligvis av stangventiler (som fungerer som ligner de som brukes i forbrenningsmotorer) som drives av en kamaksel.

Inngangsventilene åpnes for å innrømme dampen når minimumsutvidelsesvolumet er nådd i begynnelsen av bevegelsen.

I et bestemt øyeblikk i veivens retur kommer dampen inn og inngangen til gjennomføringen er lukket, noe som tillater kontinuerlig utvidelse av dampen, og betjener stempelet.

På slutten av bevegelsen vil stempelet oppdage en ring med eksoshull rundt midten av sylinderen.

Disse hullene er koblet til kondensatoren, senker trykket i kammeret og forårsaker en rask frigjøring. Den kontinuerlige rotasjonen av sveiven er det som beveger seg til stempelet.

4. Dampturbiner

Høyt kraftdampturbiner bruker en serie roterende plater som inneholder en slags propell -type kniver i ytterkanten. Disse mobile eller rotorskivene veksler med stasjonære ringer eller statorer, fikset til turbinstrukturen for å omdirigere dampstrømmen.

Det kan tjene deg: Termometer: Hoveddeler og funksjoner

På grunn av den høye driftshastigheten er slike turbiner normalt koblet til et reduksjonsutstyr for å drive en annen mekanisme, for eksempel et skipets propell.

Dampturbiner er mer holdbare og krever mindre vedlikehold enn stempelmaskiner. De produserer også mykere rotasjonskrefter på utgangsaksen, noe som bidrar til lavere vedlikehold og lavere slitasjebehov.

Hovedbruken av dampturbiner er i elektrisitetsproduksjonsstasjoner, der den høye driftshastigheten er en fordel og dets relative volum ikke er en ulempe.

De brukes også i marine fartøyer, og promoterer store og ubåtskip. Rent praktisk genererer alle kjernekraftverkene strøm ved å varme opp vann og dampturbinfôring.

5. Fremdriftsmotorer

Det er en fremdriftsmotor for undervann som bruker høyt trykkdamp for å tiltrekke vann gjennom et skudd foran, og utvise den med høy hastighet bakfra.

Når dampen kondenserer i vannet, opprettes det en sjokkbølge som utviser vannet bak.

For å forbedre motorens effektivitet, tiltrekker dette luft gjennom en pustethet foran dampstrålen, som produserer luftbobler og endrer måten dampen er blandet med vann.

Referanser

1. Hvordan dampmotorer fungerer. Gjenopprettet fra vitenskap.Howstuffwork.com.
2. Dampmotor. Gjenopprettet fra Newworldyclopedia.org.