Maszyna parowa

Schemat działania rozrządu maszyny parowej
Maszyna parowa dla SS Olza

Maszyna parowaparowy 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.

Działanie silnika parowego

Parowa maszyna wyciągowa kopalni "Królowa Luiza"
Książka Józefa Bema "O machinach parowych" Lwów 1829.

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.

Zmierzch silnika

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.

Budowa

Przekrój przez maszynę parową
  1. tłok
  2. tłoczysko
  3. krzyżulec
  4. korbowód
  5. wykorbienie wału korbowego
  6. wał korbowy
  7. koło zamachowe
  8. suwak (mechanika)
  9. regulator odśrodkowy

Działanie

Animowany schemat działania maszyny parowej

Zachowane (działające)

Zobacz też

Przypisy

  1. Zob. animację silnik parowozu
  2. Muzeum Górnictwa Węglowego w Zabrzu. luiza.zabrze.pl. [dostęp 2016-02-15].
  3. Muzeum Narodowe Rolnictwa i Przemysłu Rolno-Spożywczego w Szreniawie. muzeum-szreniawa.pl. [dostęp 2015-01-29].
  4. Muzeum − Kaszubski Park Etnograficzny we Wdzydzach Kiszewskich. muzeum-wdzydze.gda.pl. [dostęp 2015-01-29].

Linki zewnętrzne

Media użyte na tej stronie

Steam engine in action.gif
Autor: Panther, Licencja: CC-BY-SA-3.0
Działanie maszyny parowej.
Józef Bem O machinach parowych.jpg
Józef Bem "O machinach parowych", Lwów 1829
Kopalnia Luiza Kolo zamachowe.jpg
Autor: Topory, Licencja: CC BY-SA 4.0
Parowa maszyna wyciągowa kopalni Luiza.
Steam engine slide-valve cylinder animation.svg
Autor: Globbet, Licencja: CC BY-SA 3.0
A sectional diagram of a steam engine cylinder with a slide valve, animated to show the action of the valve, using colour and transparency to suggest the variation of steam temperature and pressure. This SVG file is hand coded.
Steam engine nomenclature.png
Autor: User:Panther, Licencja: CC-BY-SA-3.0
A labeled schematic diagram of a typical single cylinder, simple expansion, double-acting high pressure steam engine. Power takeoff from the engine is by way of a belt.
SS Olza steam engine.jpg
SS Olza steam engine