A fő gőzgépek 5 fajtája

A különböző típusú gőzgépek a történelem során sok változáson ment keresztül, és a folyamatos technológia lehetővé tette számukra, hogy jelentősen fejlődjenek.

Alapvetően olyan külső égésű motorok, amelyek a vízgőz hőenergiáját mechanikus energiává alakítják át.

A szivattyúkat, mozdonyokat, hajókat és traktorokat használták az ipari forradalom szempontjából lényeges időben. Jelenleg villamos energia előállítására használják gőzturbinák használatával.

A gőzgép egy kazánból áll, amelyet a víz forralására és gőz előállítására használnak. A gőz kitágul, és egy dugattyút vagy turbint tol, amely mozgása a kerekek elfordulását vagy más gépek vezetését szolgálja.

Az első gőzgépet az első században az Alexandria Heron tervezte, és eolipilnek hívták.

Ez egy üreges gömbből állt, amely egy kazánhoz csatlakozik, amelyhez két ívelt csövet csatlakoztattak. A gömböt vízzel töltöttük, ami forró volt, ami a gőzt nagy sebességgel a csövekből kiürítette, a labdát forogva.

Annak ellenére, hogy az eolipilé nem volt gyakorlati célja, kétségtelenül a gőz első hajtóereje, mint meghajtóforrás..

A legtöbb gőzt használó rendszer azonban két típusra osztható: dugattyús gépek és gőzturbinák. 

A gőzgépek fő típusai

1- Dugattyús gépek

A dugattyús gépek nyomás alatti gőzzel rendelkeznek. Kettős működésű dugattyúk segítségével a nyomás alatti gőz mindkét oldalon váltakozva lép be, míg a másikra kiengedik vagy kondenzátorba küldik.

Az energiát egy lezárt tolórúd elnyeli a gőz elszabadulása ellen. Ez a rúd viszont egy hajtókarral összekötő rúddal hajtja a forgó mozgást forgó mozgássá..

Ezenkívül egy másik forgattyút használnak a szelep fogaskerék meghajtásához, általában egy olyan mechanizmuson keresztül, amely lehetővé teszi a forgó mozgás megfordítását.

Ha egy pár kettős működésű dugattyút használ, a hajtókar előrehaladása 90 fokkal eltolódik. Ez biztosítja, hogy a motor mindig működjön, függetlenül attól, hogy milyen helyzetben van a forgattyú.

2 Többszörös bővítő motor

Egy másik típusú gőzgép többféle egyfunkciós hengeret használ, amelyek fokozatosan növelik annak átmérőjét és mozgását.

A kazánból származó nagynyomású gőz az első, kisebb átmérőjű dugattyú lefelé történő meghajtására szolgál.

A felfelé irányuló mozgásban a részlegesen kitágított gőz egy második hengerbe kerül, amely a lefelé irányuló mozgását kezdi.

Ez az első kamrában felszabaduló viszonylag nagy nyomás további bővülését eredményezi.

A közbenső kamra a végső kamrába is kiáramlik, amely viszont egy kondenzátorba kerül. Az ilyen típusú motor módosítása két kisebb dugattyút tartalmaz az utolsó kamrában.

Az ilyen típusú motorok fejlesztése fontos volt a gőztartályokban való felhasználás szempontjából, mivel a kondenzátor egy kis teljesítmény visszanyerésekor visszafordította a gőzt a vízbe a kazánban való újrafelhasználás céljából..

A földi gőzgépek kipufoghatnak nagy mennyiségű gőzükből, és édesvízi tornyokkal tölthetők, de a tengerben ez nem volt lehetséges.

A második világháború előtt és alatt a tágulási motort olyan tengeri járművekben használták, amelyeknek nem kellett nagy sebességgel mennie. Ha azonban nagyobb sebességre volt szükség, akkor a gőzturbina helyettesítette.

3- Uniflow áramlás egyenletes motor

Egy másik típusú dugattyús gép az uniflow vagy egyenletes áramlási motor. Ez a típusú motor olyan gőzt használ, amely csak egy irányba áramlik a henger minden felében.

A hőhatást úgy érhetjük el, hogy a hengeren át hőmérsékleti gradiens van. A gőz mindig belép a henger forró végein, és kilép a hűtő közepén lévő nyílásokon keresztül.

Ez a hengerfalak relatív fűtésének és hűtésének csökkenését eredményezi.

Egyengető motorokban a gőzbevezetőt általában szárcsapok vezérlik (amelyek a belső égésű motorokhoz hasonlóan működnek), amelyeket vezérműtengely hajt..

A bemeneti szelepek nyitva vannak a gőz befogadására, amikor a mozgás elején eléri a minimális tágulási térfogatot.

Egy adott pillanatban, amikor a hajtómű visszatér, a gőz bejut, és a kupak beömlőnyílása zárva van, lehetővé téve a gőz folyamatos bővítését, a dugattyú működtetésével.

A mozgás végén a dugattyú felfedez egy kipufogónyílás gyűrűt a henger középpontja körül.

Ezek a lyukak a kondenzátorhoz vannak csatlakoztatva, és ezzel csökkentik a kamrában lévő nyomást, ami gyors kioldást eredményez. A forgattyú forgása folyamatosan a dugattyút mozgatja.

4- Gőz turbinák

A nagy teljesítményű gőzturbinák olyan forgó korongokat használnak, amelyek külső szélén egyfajta propeller típusú lapátot tartalmaznak.

Ezek a mobil tárcsák vagy rotorok váltakoztak helyhez kötött gyűrűkkel vagy statorral, amelyek a turbina szerkezetéhez vannak rögzítve a gőzáram átirányításához..

A nagy működési sebesség miatt az ilyen turbinák rendszerint egy reduktorhoz vannak csatlakoztatva, hogy egy másik mechanizmust, például egy hajócsavarot hajtanak..

A gőz turbinák tartósabbak és kevesebb karbantartást igényelnek, mint a dugattyús gépek. Lágyabb forgási erőket hoznak létre a kimeneti tengelyükön, ami hozzájárul az alacsonyabb karbantartási követelményekhez és kevesebb kopáshoz.

A gőz turbinák fő felhasználása a villamosenergia-termelő állomásokon történik, ahol nagy sebességű üzemeltetésük előnye, és relatív térfogata nem hátránya.

A tengeri alkalmazásokban is használatosak, nagy hajók és tengeralattjárók. Gyakorlatilag minden atomerőmű villamos energiát termel a víz fűtésével és a gőz turbinák táplálásával.

5- hajtóművek

Van egy víz alatti meghajtómotor, amely nagynyomású gőzzel vizet vezet be az elülső aljzaton keresztül, és nagy sebességgel kiadja azt a hátsó részen..

Amikor a gőz kondenzálódik a vízben, egy sokkhullám keletkezik, amely a vizet elhagyva.

A motor hatékonyságának javítása érdekében a motor a gőzfúvóka elé egy szellőzőnyíláson keresztül húzza a levegőt, amely levegőbuborékokat hoz létre és megváltoztatja a gőz vízzel való keveredését..

referenciák

1. Marshall Brain (2017). "Hogyan működik a gőzmotorok". A következő címmel érkezett: 2017. június 14. a science.howstuffworks.com oldalon.
2. New World Encyclopedia (2015). "Gőzmotor". Visszavont 2017. június 14-én a newworldencyclopedia.org-on.
3. SOS Gyermekek (2008-2009). "Gőzmotor". A következő címet szerezte: 2017. június 14., cs.mcgill.ca.
4. Woodford, Chris (2017). "Gőzmotorok" A (z) 2017. június 14-én szerezte meg a magyarázatot.