Паровой двигатель
Паровой двигатель - это двигатель, который использует пар из кипящей воды, чтобы заставить его двигаться. Пар толкает части двигателя, чтобы заставить их двигаться. Паровые двигатели могут питать многие виды машин, включая транспортные средства и электрогенераторы.
Паровые двигатели использовались в шахтных насосах с начала 18 века и были значительно усовершенствованы Джеймсом Ваттом (James Watt) в 1770-х годах. Они были очень важны во время промышленной революции, когда заменили лошадей, ветряные и водяные мельницы на рабочие машины.
Первыми паровыми двигателями были поршневые. Давление пара нажимало на поршень, который заставлял его двигаться вдоль цилиндра, и таким образом они совершали обратное (обратное и сильное) движение. Это позволяло двигать насос напрямую или работать кривошипом, поворачивая колесо и работая на машине. Они работали при низком давлении и должны были быть очень большими, чтобы получить большую мощность.
Паровые двигатели использовались на заводах для работы машин, а в шахтах - для перемещения насосов. Позже были построены и более мелкие локомотивы, способные передвигать железнодорожные локомотивы и пароходы.
Пар для питания парового двигателя производится в котле, который нагревает воду для производства пара. В большинстве мест огонь нагревает котел. Топливом для костра может быть дрова, уголь или нефть. Вместо огня можно использовать атомную или солнечную энергию. Выходящий из котла пар применяет силу на поршне. Клапан посылает пар на один конец поршня, затем на другой, чтобы заставить его двигаться назад и вперед. Движущийся поршень толкает и тянет поршневой шток, крейцкопф и шатун, чтобы вращать колеса или приводить в движение другие машины. Тяжелый вращающийся маховик сглаживает мощность поршня. Губернатор контролирует частоту вращения двигателя.
Сегодня многие паровые двигатели все еще работают. В течение 20-го века поршни были заменены турбинами, которые вращались как ветряная мельница, толкаемая струями пара. Они вращаются быстрее с большей энергоэффективностью, чем оригинальные виды поршневых паровых двигателей. Они используются на электростанциях для работы генераторов, вырабатывающих электроэнергию. Некоторые корабли также питаются от паровых турбин. Котлы с паровыми турбинами могут нагреваться различными видами топлива, даже ядерным реактором на некоторых электростанциях и военных кораблях.
Губернатор: важное изобретение Бултона и Уатта.
Старая Бесс: Лучной двигатель Ватта, 1777 года, построенный Бултоном и Ваттом. Двигатель использовался для подъема воды. Постоянная вода была необходима, потому что водяное колесо использовалось для привода машин на мануфактуре Сохо Боултона в Бирмингеме.
В этом огромном здании размещались четыре самых больших балочных двигателя в Британии. Они использовались для перемещения сточных вод в Кросснесе, Бексли.
Самый ранний выживший локомотив: Пыхтец Билли в Музее науки.
Полномасштабная рабочая копия двигателя Томаса Ньюкомена 1712 года для перекачки воды из шахт поместья лорда Дадли. Музей черной страны
Вопросы и ответы
В: Что такое паровой двигатель?
О: Паровая машина - это двигатель, который использует пар от кипящей воды, чтобы заставить его двигаться. Пар давит на детали двигателя, заставляя их двигаться, и может использоваться для приведения в движение многих видов машин, включая автомобили и электрогенераторы.
В: Когда впервые были использованы паровые двигатели?
О: Паровые двигатели впервые были использованы в шахтных насосах в начале 1700-х годов, и были значительно усовершенствованы Джеймсом Уаттом в 1770-х годах. Они стали очень важны во время промышленной революции, когда они заменили лошадей, ветряные и водяные мельницы для работы машин.
В: Как работают паровые двигатели?
О: Первые паровые двигатели были поршневыми. Давление пара давило на поршень, который заставлял его двигаться по цилиндру, и таким образом получалось возвратно-поступательное движение. Это могло приводить в движение насос напрямую или приводить в движение кривошип, чтобы повернуть колесо и привести в действие машину. Тяжелый вращающийся маховик сглаживал силу поршня, а регулятор контролировал скорость двигателя.
В: Что приводит в действие паровой двигатель?
О: Пар для питания парового двигателя производится в котле, который нагревает воду для получения пара. В большинстве мест котел нагревается огнем, но топливом для него может служить дерево, уголь или нефть; вместо огня также может использоваться ядерная энергия или солнечная энергия.
В: Как изменилась технология по сравнению с первоначальными типами поршневых двигателей?
О: В течение 20-го века поршни были заменены турбинами, которые вращаются подобно ветряной мельнице, толкаемой струями пара, вращаясь быстрее с большей энергетической эффективностью, чем первоначальные типы поршневых паровых двигателей. Сейчас они используются на электростанциях для работы генераторов, вырабатывающих электричество, а также на некоторых кораблях, которые также приводятся в движение этими турбинами.
В: Какой вид топлива можно использовать для котлов сегодня?
О: Котлы для этих современных турбин могут нагреваться многими различными видами топлива, такими как дерево, уголь, нефть; ядерная энергия или солнечная энергия также могут использоваться вместо огня в зависимости от того, что доступно в любой момент времени.
