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La locomotive à vapeur

Sujet: Inventions
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Description Technique

A l'aide de la machine à vapeur, l'énergie thermique est convertie en énergie cinétique. On fait bouillir l'eau dans une chaudière, de sorte qu'il arrive à la vapeur sous pression. Dans un cylindre affecte la pression de vapeur du piston, qui à son tour transmet le travail mécanique. Les premières machines à vapeur utilisées pour pomper l'eau des mines, qui avaient déjà utilisé des pompes à cheval. Par conséquent compté machine à vapeur la puissance en chevaux-vapeur, alors vous saviez combien de (fatigué et ennuyé) chevaux, elle remplacerait. Les pompes peuvent être utilisées directement un mouvement alternatif. Sinon, il y a une tige de liaison qui transmet la puissance à un arbre rotatif.

Le piston peut être simple ou double effet. Un mécanisme de soupape commande la pression de vapeur alternativement à l'un ou l'autre côté du piston d'un vérin à double effet de la vapeur. Ainsi se développe vigueur dans les deux directions. Si la machine a deux cylindres, qui travaille avec un changement de quart de tour, elle peut se lancer parce que toujours au moins un cylindre est en phase de travail. Par exemple, un moteur à vapeur serait-il pas pratique si vous avez eu à pousser dans le temps là! Deux vérins double effet vapeur correspondent à cet égard, un moteur à combustion interne à deux temps à quatre cylindres, ou un moteur à quatre temps à huit cylindres.

La vapeur générée dans une chaudière, qui, en principe, peut être tiré avec quoi que ce soit. Traditionnellement charbon, dont il y avait beaucoup de l'Angleterre, et qui comprend beaucoup d'énergie.

Dans une centrale électrique ou de plus gros navires peuvent utiliser une turbine à vapeur à la place d'un moteur à piston à vapeur, mais le principe est le même. L'efficacité de la chaleur en énergie mécanique (et à l'énergie électrique) ne sont pas si élevé, environ 30 à 40%. La source de chaleur peut être de l'huile, le charbon, les biocarburants ou l'énergie nucléaire.

Analyse

L'utilisation de moteurs à vapeur a été l'un des fondements de la révolution industrielle. Il ne fut plus aussi dépendante de l'énergie hydroélectrique pour les pompes et les machines d'exploitation minière. Elle a permis au transport efficace par bateau et par rail. En combinaison avec les nouvelles machines, principalement en anglais industrie textile surgi industries manufacturières qui pourraient être exploités sur une grande échelle.

La plus grande utilisation de moteurs à vapeur étaient pendant les années 1800, avant de moteurs à combustion et de l'énergie électrique acquis une plus grande importance. Mais dans un sens allant de la vapeur-révolution encore. L'utilisation de combustibles fossiles a augmenté de façon spectaculaire et menace le climat de la terre. En Chine, l'ouverture d'une nouvelle grande centrale de charbon chaque mois.

Conclusion

La technologie à vapeur nous donne toujours de bonnes occasions, il peut être utilisé correctement. On peut, comme à Vasteras, en utilisant des bio-carburants, et la puissance-chaleur Lavez chaque présent à la fois électricité et de chaleur en même temps. Dans ce cas, le rendement total de plus du double. Mais malheureusement, il ne suffit pas. Man incendies ici aussi avec le charbon, et refroidit le surplus de chaleur dans Mälaren pour produire plus d'électricité. La demande d'énergie électrique est si grand qu'il commence de nouvelles centrales, parfois à base de gaz naturel ou du charbon.
machine à vapeur, la machine à piston avec un ou plusieurs pistons se déplaçant réciproquement et convertit l'énergie de la vapeur d'eau de plus ou moins haute pression en travail mécanique. Même dits moteurs à vapeur rotatifs avec rotors de klafförsedda ont eu lieu (James Watt en 1781, les frères Alrik et Oscar Hult 1895). L'origine Watts amélioration de la machine à vapeur atmosphérique Newcomens grâce à l'introduction du condenseur séparé (1769). Watts machine à simple effet (dont un seul côté du piston est exposé à la pression de vapeur) développés en 1782, une machine à double effet dans lequel les soupapes (par la suite une lame construite par William Murdock 1799) fournit la vapeur au piston alternativement l'un ou l'autre côté. Dans la machine de détente (Watt 1782) prend la fourniture de vapeur seulement environ la moitié de la bataille (ie mouvement de piston entre les points de retournement). Pendant le reste de la bataille élargit la conversion de l'énergie de la vapeur continue.

Croissance en vigueur aux machines monocylindres aurait conduit à une taille grotesque du cylindre. Pour cela et pour bien d'autres raisons développé un machines multi-cylindres dans lequel la vapeur est soit divisé en deux cylindres égaux (machine à lits jumeaux) ou sur deux en série traversé cylindres, l'expansion commence dans un cylindre à haute pression et a terminé dans un cylindre à basse pression (kompoundmaskin, Jonathan Hornblower 1781). Kompoundmaskinen a développé en triple et kvadrupelexpansionsmaskiner.

Égoutter la vapeur est soit à l'air libre (dans la friblåsare dite, aussi appelée improprement machines à haute pression) ou à un condenseur où la vapeur est rétablie eau (machines à condensation). La pression dans le condenseur correspond à la température d'eau de refroidissement et est d'environ 0,05 bar (5 kPa), ce qui entraîne une meilleure utilisation de la teneur en énergie de la vapeur, mais environ 2/3 de l'apport d'énergie est perdue en tout cas avec l'eau de refroidissement. La basse pression signifie un grand flux de volume de vapeur dans la prise, ce qui limite la puissance des moteurs à environ 12.000 kW. Friblåsarna reçu usage général au début de ånglokomotiven, alors que les machines à condensation dominés parmi les paillasse et sjöångmaskiner.

Deux principaux types de moteurs à vapeur peuvent être distingués: les machines horizontales (avec cylindres horizontaux) et les machines verticales. Autres créations ont été, par exemple, les machines à cylindres oscillants qui existaient dans le secteur maritime. La machine à vapeur a été entièrement développé dans les années 1910, avant que le moteur diesel et la turbine à vapeur finis développés. La machine à vapeur mieux l'efficacité était alors à environ 25%. Par des données de vapeur (pression et température) ensuite dégénéré et la machine à vapeur complété par l'efficacité de la turbine des eaux usées a été augmenté à environ 30%. Lorsque les effets de 12 000 kW, assume le moteur diesel et la turbine à vapeur plus, parce qu'ils manquent kolvångmaskinens limitations. A des effets très importants (de l'ordre de 40 MW - 1000 MW) turbine à vapeur suprême.

Histoire

La première machine à vapeur industriellement utile a été construit par le forgeage champion anglais Thomas Newcomen en 1712. Ce moteur dite vapeur atmosphérique avait une verticale, dans son cylindre ouvert d'extrémité supérieure. La face supérieure du piston était donc sous l'influence constante de la pression de l'air ambiant (pression atmosphérique). L'espace existant au-dessous du piston alternativement remplie de vapeur (dans lequel le ballon par l'intermédiaire de la poutre est soulevée par le poids des tiges de pompage dans la seconde extrémité de la flèche) et refroidi par injection d'eau froide, ce par quoi la vapeur est condensée et le vide est produit dans le cylindre. La pression atmosphérique alors poussé le piston vers le bas à nouveau. Ces machines ont été utilisées pour le drainage des mines de charbon anglais. Ils avaient un rendement d'environ 0,4% et ont dépensé de grandes quantités de charbon. La première machine à vapeur en Suède était une machine de Newcomen que Mårten Triewald construit à la mine 1728ème Dannemora

Personnes David Stone

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