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Motore a vapore

Oggetto: Invenzioni
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Descrizione tecnica

Con l'aiuto dell'energia termica motore a vapore convertita in energia cinetica. L'acqua viene fatta bollire in una caldaia, in modo che diventi vapore sotto pressione. In un cilindro colpisce la pressione di vapore del pistone, che a sua volta trasmette il lavoro meccanico. Le prime macchine a vapore utilizzati per pompare l'acqua fuori dalle miniere, che in precedenza avevano utilizzato le pompe da cavalli. Pertanto contato motore a vapore della potenza in cavalli, poi si sapeva quanti (stanco e annoiato) cavalli che sostituirebbe. Le pompe possono essere usati direttamente un movimento alternato. Altrimenti c'è una biella che trasmette la potenza ad un albero rotante.

Il pistone può essere a semplice o doppia. Un meccanismo valvola controlla la pressione di vapore alternativamente l'uno o l'altro lato del pistone di un cilindro a doppio effetto del vapore. Così si sviluppa forza in entrambe le direzioni. Se la macchina ha due cilindri, che funziona con un movimento di quarto di giro, in modo che possa lanciare voi stessi, perché sempre almeno un cilindro è in fase di lavorazione. Ad esempio, una macchina a vapore non sarebbe così a portata di mano se si dovesse spingere in tempo! Due cilindri a doppio effetto vapore corrispondono a questo proposito, un quattro cilindri motore a due tempi a combustione interna, o un otto cilindri a quattro tempi.

Il vapore generato in una caldaia, che in linea di principio può essere alimentato con qualsiasi cosa. Tradizionalmente, il carbone, come c'erano un sacco di in Inghilterra, e che comprende un sacco di energia.

In una centrale navi o grandi possono utilizzare una turbina a vapore, invece di un motore a vapore a pistoni, ma il principio è lo stesso. L'efficienza del calore in energia meccanica (e all'energia elettrica) non è così elevato, circa 30-40%. La fonte di calore può essere petrolio, carbone, i biocarburanti o l'energia nucleare.

Analisi

L'uso di macchine a vapore è stato uno dei fondamenti della Rivoluzione Industriale. Non era più come dipendente da energia idroelettrica per le pompe di estrazione e macchine. Ha permesso il trasporto efficiente via nave e ferrovia. In combinazione con le nuove macchine, principalmente in inglese nell'industria tessile sorto industrie di produzione che potrebbero essere organizzate su grande scala.

Il più grande uso di macchine a vapore erano durante il 1800, prima di motori a combustione e l'energia elettrica acquisita maggiore importanza. Ma in un modo che va a vapore rivoluzione ancora. L'uso di combustibili fossili è aumentato drammaticamente e minaccia il clima terrestre. In Cina, l'apertura di una nuova grande centrale a carbone ogni mese.

Conclusione

La tecnologia a vapore ci offre ancora buone opportunità, può essere utilizzato in modo corretto. Si può, come a Vasteras, utilizzando biocarburanti, e il potere-calore: potete utilizzare questo sia elettricità e calore allo stesso tempo. In questo caso l'efficienza totale più del doppio. Ma purtroppo non è sufficiente. Man incendi anche qui con il carbone, e raffredda il surplus di calore in Mälaren per produrre più energia elettrica. La domanda di energia elettrica è così grande che si avvia nuove centrali, a volte sulla base di gas naturale o carbone.
motore a vapore, la macchina del pistone con uno o più pistoni muoversi reciprocamente e converte l'energia del vapore acqueo di più o meno alta pressione in lavoro meccanico. Si sono verificati anche i cosiddetti motori a vapore rotativi con rotori klafförsedda (James Watt nel 1781, i fratelli Alrik e Oscar Hult 1895). L'origine è miglioramento Watt di Newcomens motore a vapore atmosferica attraverso l'introduzione del condensatore separato (1769). Macchina semplice effetto Watts (che solo un lato del pistone è esposta alla pressione di vapore) sviluppato 1782 una macchina a doppio effetto in cui le valvole (dopo una diapositiva costruito da William Murdock 1799) fornisce il vapore al pistone alternativamente uno o l'altro lato. Nella macchina di espansione (Watt 1782) prende la fornitura di vapore solo circa la metà della battaglia (cioè movimento del pistone tra punti di svolta). Durante il resto della battaglia espande il vapore continua conversione dell'energia.

La crescita in vigore al macchine monocilindrici avrebbe portato ad una dimensione grottesca del cilindro. Per questa e molte altre ragioni ha sviluppato una macchina multi-cilindro in cui il vapore o è divisa in due cilindri uguali (macchina gemella) o su due serie scorreva cilindri, dove l'espansione inizia in un cilindro ad alta pressione e completato in un cilindro di bassa pressione (kompoundmaskin, Jonathan Hornblower 1781). Kompoundmaskinen si è sviluppato in tre e kvadrupelexpansionsmaskiner.

Drain vapore è o all'aperto (in cosiddetto friblåsare, anche abusivamente chiamato macchine ad alta pressione) o ad un condensatore dove il vapore viene ripristinato acqua (macchine condensazione). La pressione nel condensatore corrisponde alla temperatura dell'acqua di raffreddamento e diventa circa 0,05 bar (5 kPa), che dà una migliore utilizzazione del contenuto energetico del vapore, ma circa 2/3 dell'ingresso energia viene persa comunque con l'acqua di raffreddamento. La bassa pressione, un grande flusso volume di vapore in uscita, che limita la potenza dei motori a circa 12 000 KW. Friblåsarna ricevuto precoce uso generale in ånglokomotiven, mentre le macchine a condensazione dominato tra il banco e sjöångmaskiner.

Due tipi fondamentali di macchine a vapore si possono distinguere: macchine orizzontali (con cilindri orizzontali) e macchine verticali. Altre versioni sono stati, ad esempio, le macchine con cilindri oscillanti che esistevano nella zona marina. Il motore a vapore è stato completamente sviluppato intorno al 1910, prima che il motore diesel e la turbina a vapore pre-sviluppato. Il miglior motore a vapore l'efficienza era poi a circa 25%. Con i dati di vapore (pressione e temperatura) successivamente intensificato e il motore a vapore integrato da efficienza della turbina liquami è stata aumentata a circa il 30%. Gli effetti di 12 000 kW, assume il motore diesel e la turbina a vapore sopra, perché mancano kolvångmaskinens limitazioni. In effetti molto grandi (nella gamma di 40 MW - 1.000 MW) turbina a vapore è suprema.

Storia

Il primo motore a vapore industriale utile è stato costruito dal campione forgiatura inglese Thomas Newcomen nel 1712. Questo cosiddetto motore a vapore atmosferico ha avuto una verticale nel suo cilindro aperto estremità superiore. Il lato superiore del pistone rimase così sotto l'influenza costante della pressione dell'aria ambiente (a pressione atmosferica). Lo spazio esistente sotto il pistone alternativamente riempito con vapore (in cui il pallone tramite il bilanciere è sollevato dal peso delle barre pompa alla seconda estremità del braccio) e raffreddato mediante iniezione di acqua fredda, per cui il vapore viene condensato e il vuoto è verificato nel cilindro. Pressione atmosferica poi spinto il pistone verso il basso di nuovo. Tali macchine sono state utilizzate per il pompaggio delle miniere di carbone inglesi. Essi avevano un'efficienza di circa 0,4% e spendono grandi quantità di carbonio. Il primo motore a vapore in Svezia era una macchina di Newcomen che Marten Triewald costruita alla miniera di 1728 Dannemora

Persone David Stone

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