. Τώρα

Τα σχολικά έργα και δοκίμια από το σχολείο δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης
Αναζήτηση σχολική

Η ατμομηχανή

Τεχνική Περιγραφή

Χρησιμοποιώντας τη θερμική ενέργεια του ατμού μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια. Νερό βράζεται σε ένα λέβητα, έτσι ώστε να καταστεί ατμού υπό πίεση. Σε έναν κύλινδρο επηρεάζει την πίεση του ατμού του εμβόλου, η οποία με τη σειρά της μεταφέρει το μηχανικό έργο. Οι πρώτες μηχανές ατμού χρησιμοποιήθηκαν για την άντληση νερού από τα ορυχεία, τα οποία είχαν χρησιμοποιηθεί κατά το παρελθόν ιππήλατα αντλίες. Ως εκ τούτου υπολογίζονται ατμομηχανή στην εξουσία στην ιπποδύναμη, τότε θα ήξερε πόσα (κουραστεί και βαρεθεί) άλογα που θα αντικαταστήσει. Οι αντλίες θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί μία παλινδρομική κίνηση άμεσα. Διαφορετικά έχει μπιέλα που μεταφέρει ενέργεια σε ένα περιστρεφόμενο άξονα.

Το έμβολο μπορεί να είναι ενιαία να ενεργήσει ή διπλής δράσης. Ένας μηχανισμός βαλβίδας για να ελέγχουν εναλλάξ την πίεση του ατμού σε μία ή στην άλλη πλευρά του εμβόλου ενός κυλίνδρου ατμού διπλής ενέργειας. Έτσι, αναπτύσσει δύναμη και στις δύο κατευθύνσεις. Αν η μηχανή έχει δύο κυλίνδρους, η οποία λειτουργεί με μια μετατόπιση τέταρτο στροφής, έτσι ώστε να μπορεί η ίδια να αρχίσει όπως πάντα τουλάχιστον ένας κύλινδρος είναι στη φάση εργασίας. Για παράδειγμα, σε ένα τραίνο ατμού δεν θα ήταν τόσο βολικό αν έπρεπε να ωθήσει στην ώρα του! Δύο κυλίνδρους διπλής ενέργειας ατμού συμπίπτει εν προκειμένω ένας τετρακύλινδρος δίχρονο κινητήρα εσωτερικής καύσης, ή ένα οκτακύλινδρο κινητήρα τετράχρονο.

Ο ατμός που παράγεται σε έναν λέβητα, το οποίο κατ 'αρχήν μπορεί να τροφοδοτούνται με τίποτα. Παραδοσιακά, ο άνθρακας, εκ των οποίων υπήρχαν πολλά στην Αγγλία, και αυτό περιλαμβάνει πολλή ενέργεια.

Σε μια μονάδα παραγωγής ενέργειας ή μεγαλύτερα πλοία μπορούν να χρησιμοποιήσουν έναν ατμοστρόβιλο αντί για ένα εμβολοφόρο κινητήρα ατμού, αλλά η αρχή είναι η ίδια. Της αποτελεσματικότητας της θερμικής σε μηχανική ενέργεια (και σε ηλεκτρική ενέργεια) δεν είναι τόσο υψηλή, περίπου 30 - 40%. Η πηγή θερμότητας μπορεί να είναι το πετρέλαιο, ο άνθρακας, βιομάζα ή η πυρηνική ενέργεια.

Ανάλυση

Η χρήση των ατμομηχανών ήταν ένα από τα θεμέλια για τη Βιομηχανική Επανάσταση. Δεν ήταν πλέον εξαρτάται τόσο από την υδροηλεκτρική ενέργεια για αντλίες ορυχείων και μηχανήματα. Αυτό επέτρεψε την αποτελεσματική μεταφορά με τα πλοία και τους σιδηροδρόμους. Σε συνδυασμό με τις νέες μηχανές, ειδικά στην αγγλική κλωστοϋφαντουργία προέκυψε βιομηχανίες παραγωγής που θα μπορούσε να τρέξει σε μια μεγάλη κλίμακα.

Η μεγαλύτερη χρήση των ατμομηχανών ήταν το 1800, πριν από τις μηχανές εσωτερικής καύσης και ηλεκτρικής ενέργειας αποκτήσει μεγαλύτερη σημασία. Αλλά κατά κάποιο τρόπο πρόκειται για την επανάσταση του ατμού ακόμη. Η χρήση των ορυκτών καυσίμων έχει αυξηθεί δραματικά, και απειλούν το κλίμα της Γης. Στην Κίνα ανοίγει ένα νέο μεγάλο εργοστάσιο ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα κάθε μήνα.

Συμπέρασμα

Τεχνολογία του ατμού εξακολουθεί να μας δίνει μεγάλες ευκαιρίες, αν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σωστά. Κάποιος μπορεί, όπως σε Västerås, χρησιμοποιήστε βιο-καύσιμα, και με αυτό το CHP Αξιοποίηση τόσο ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας κατά την ίδια στιγμή. Σε αυτή την περίπτωση η συνολική απόδοση πάνω από το διπλάσιο. Αλλά, δυστυχώς, δεν είναι αρκετό. Ο άνθρωπος πυρκαγιές και εδώ με τον άνθρακα, και δροσίζει το πλεόνασμα θερμότητας σε Mälaren να παράγει περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια. Η ζήτηση για ηλεκτρική ενέργεια είναι τόσο μεγάλο ώστε να αρχίσει νέες μονάδες ηλεκτροπαραγωγής, μερικές φορές με βάση το φυσικό αέριο ή τον άνθρακα.
ατμομηχανή, το μηχάνημα έμβολο με ένα ή περισσότερα έμβολα κινούνται παλινδρομικά και μετατρέπει την ενέργεια των υδρατμών των περισσότερο ή λιγότερο υψηλή πίεση σε μηχανικό έργο. Ακόμα και τα λεγόμενα περιστροφικοί κινητήρες ατμού με ρότορες klafförsedda εμφανίστηκε (James Watt το 1781, οι αδελφοί Alrik και Oscar Hult 1895). Η καταγωγή του είναι Watts βελτίωση της Newcomen ατμοσφαιρική ατμομηχανή με την εισαγωγή της χωριστής συμπυκνωτή (1769). Watts ενιαία μηχανή ενεργεί (το οποίο μόνο η μία πλευρά του εμβόλου είναι εκτεθειμένη στην πίεση ατμού) που αναπτύχθηκε το 1782 σε μία διπλή μηχανή που ενεργεί στην οποία οι βαλβίδες (αργότερα μια διαφάνεια κατασκευάστηκε από τον William Murdock 1799) προμηθεύουν εναλλάξ ατμού σε μία ή την άλλη πλευρά του εμβόλου. Στη μηχανή επέκτασης (Watt 1782) παίρνει την παροχή ατμού μόνο για περίπου μισή μάχη (δηλαδή μετατόπιση του εμβόλου μεταξύ των σημείων καμπής). Κατά το υπόλοιπο της μάχης επεκτείνεται ατμού με συνέχιση της μετατροπής της ενέργειας.

Η αύξηση της ισχύος θα τα μηχανήματα μονοκύλινδρα έχουν οδηγήσει σε μια γκροτέσκο μέγεθος του κυλίνδρου. Γι 'αυτό και διάφοροι άλλοι λόγοι αναπτύξει μηχανήματα πολλαπλών κυλίνδρων, όπου ο ατμός διανέμονται είτε σε δύο ισόποσες κυλίνδρους (twin κινητήρα) ή σε δύο στη σειρά με την έκχυση κυλίνδρων, όπου η επέκταση αρχίζει σε ένα κύλινδρο υψηλής πίεσης και τελείωσε σε έναν κύλινδρο χαμηλής πίεσης (kompoundmaskin, Jonathan Hornblower, 1781). Kompoundmaskinen έχει εξελιχθεί σε τρίκλινα και kvadrupelexpansionsmaskiner.

Στραγγίξει ατμού είναι είτε έξω στην ανοικτή (στη λεγόμενη friblåsare, ακόμη και καταχρηστικά ονομάζεται μηχανές υψηλής πίεσης) ή σε ένα συμπυκνωτή, όπου ο ατμός είναι να πάρει νερό (συμπύκνωση μηχανημάτων). Η πίεση στον συμπυκνωτή αντιστοιχεί στη θερμοκρασία του νερού ψύξης και γίνεται περίπου 0,05 bar (5 kPa), με αποτέλεσμα την καλύτερη αξιοποίηση του ατμού ενεργειακού περιεχομένου, αλλά περίπου τα 2/3 της ενέργειας εισόδου χάνεται ούτως ή άλλως με το νερό ψύξης. Η χαμηλή πίεση περιλαμβάνει ένα μεγάλο όγκου της ροής του ατμού στην έξοδο, η οποία περιορίζει την ισχύ των κινητήρων έως 12 000 kW. Friblåsarna έλαβε νωρίς γενική χρήση σε ånglokomotiven, ενώ συμπύκνωση μηχανές κυριαρχούν μεταξύ των desktop μηχανημάτων και sjöångmaskiner.

Διακρίνονται δύο βασικοί τύποι των ατμομηχανών: οριζόντιες μηχανές (με οριζόντιους κυλίνδρους) και κάθετες μηχανές. Ενώ άλλα σχέδια έχουν εμφανιστεί, όπως οι μηχανές με κυλίνδρους ταλάντωσης που υπήρχαν στη θαλάσσια περιοχή. Η ατμομηχανή αναπτύχθηκε πλήρως γύρω στο 1910, πριν από τον πετρελαιοκινητήρα και ο ατμοστρόβιλος τελικά εξελίχθηκε. Η καλύτερη ατμομηχανή η απόδοση ήταν τότε περίπου 25%. Από τα δεδομένα ατμού (θερμοκρασία και πίεση) και ακολούθως κλιμακώθηκε η ατμομηχανή συμπληρωμένο με απόδοση του αεριοστροβίλου λυμάτων έχει αυξηθεί σε περίπου 30%. Για τα αποτελέσματα των 12 000 kW, αναλαμβάνει τον κινητήρα ντίζελ και του ατμοστροβίλου πάνω, επειδή η έλλειψη περιορισμών kolvångmaskinens. Σε πολύ μεγάλες επιπτώσεις (της τάξης των 40 MW - 1000 MW) ατμοστροβίλου είναι η υπέρτατη.

Ιστορία

Η πρώτη βιομηχανική χρήσιμη ατμομηχανή κατασκευάστηκε από την αγγλική σφυρήλατο πρωταθλητής Thomas Newcomen το 1712. Αυτή η λεγόμενη ατμοσφαιρική ατμομηχανή είχε ένα κατακόρυφο, στο άνω άκρο ανοικτό κύλινδρο της. Άνω πλευρά του εμβόλου ήταν ως εκ τούτου, υπό συνεχή επίδραση της πίεσης αέρα του περιβάλλοντος (ατμοσφαιρική πίεση). Το υφιστάμενο χώρο κάτω από το έμβολο εναλλάξ γεμίζουν με ατμό (όπου το έμβολο μέσω της δοκού ισορροπίας ανυψώνεται επάνω από το βάρος των ράβδων της αντλίας στο δεύτερο άκρο του βραχίονα) και ψύχεται με έγχυση κρύο νερό, οπότε ο ατμός συμπυκνώνεται και κενού συνέβη στον κύλινδρο. Η ατμοσφαιρική πίεση στη συνέχεια καρφώθηκε κάτω το έμβολο και πάλι. Τέτοια μηχανήματα που χρησιμοποιούνται για την άντληση τις αγγλικές ανθρακωρυχεία. Είχαν μια απόδοση της τάξης του 0,4% και πέρασε μεγάλες ποσότητες διοξειδίου του άνθρακα. Η πρώτη ατμομηχανή στη Σουηδία ήταν μια μηχανή που Newcomen Marten Triewald χτισμένο στο ορυχείο Dannemora το 1728.

Άνθρωποι David Stone

based on 34 ratings Η ατμομηχανή, 2,1 από 5 με βάση 34 βαθμολογίες
Κινητήρα ποσοστό ατμού


Σχετικά σχολική
Τα παρακάτω είναι τα σχολικά σχέδια που ασχολούνται με την ατμομηχανή, ή με οποιοδήποτε τρόπο σχετίζονται με την ατμομηχανή.

Σχόλιο για την ατμομηχανή

« | »