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Máquina a vapor

Assunto: Invenções
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Descrição técnica

Com a ajuda da energia do calor do motor a vapor convertido em energia cinética. A água é fervida numa caldeira, de modo que torna-se vapor sob pressão. Em um cilindro afecta a pressão de vapor do pistão, que por sua vez transmite o trabalho mecânico. Os primeiros motores a vapor usado para bombear água para fora das minas, que tinham usados ​​anteriormente bombas puxadas por cavalos. Portanto contado motor a vapor o poder em cavalo-vapor, então você soubesse quantas (cansado e entediado) cavalos que iria substituir. As bombas podem ser usadas directamente um movimento de vaivém. Caso contrário, existe uma haste de ligação que transmite a energia a um eixo de rotação.

O pistão pode ser de ação simples ou dupla. Um mecanismo de válvula controla a pressão do vapor alternadamente para um ou outro lado do êmbolo de um cilindro de dupla acção de vapor. Assim se desenvolve força em ambas as direções. Se a máquina tem dois cilindros, que trabalha com um movimento de quarto de volta, para que ele possa lançar-se porque sempre pelo menos um cilindro está em fase de trabalho. Por exemplo, um motor a vapor não seria tão útil se você teve que empurrar a tempo lá! Dois cilindros de dupla ação vapor correspondem a este respeito, um de quatro cilindros a dois tempos motor de combustão interna, ou um de oito cilindros do motor de quatro tempos.

O vapor gerado em uma caldeira, que, em princípio, pode ser demitido com qualquer coisa. Tradicionalmente, o carvão, como havia muitos na Inglaterra, e que inclui uma grande quantidade de energia.

Em uma central eléctrica ou navios maiores pode usar uma turbina a vapor, em vez de um motor a vapor de pistão, mas o princípio é o mesmo. A eficiência de calor em energia mecânica (e sobre a energia eléctrica) não é tão elevado, de cerca de 30-40%. A fonte de calor pode ser petróleo, carvão, biocombustíveis ou energia nuclear.

Análise

A utilização de motores a vapor foi um dos fundamentos da Revolução Industrial. Já não era tão dependente da energia hidrelétrica para as bombas de mineração e máquinas. Permitiu o transporte eficiente de navio e ferroviário. Em combinação com as novas máquinas, principalmente em Inglês indústria têxtil surgiu indústrias que poderiam ser explorados em grande escala.

A maior utilização de motores a vapor foram durante os anos 1800, antes de motores de combustão e de energia elétrica ganharam maior importância. Mas de certa forma vai steam-revolução ainda. O uso de combustíveis fósseis aumentou dramaticamente e está ameaçando o clima da Terra. Na China, a abertura de uma nova grande usina de carvão a cada mês.

Conclusão

Tecnologia a vapor ainda nos dá boas oportunidades, ele pode ser usado corretamente. Pode-se, como em Vasteras, utilizando bio-combustíveis, e poder-calor Utilize este tanto à electricidade e calor ao mesmo tempo. Neste caso, a eficiência total de mais do que o dobro. Mas, infelizmente, não é suficiente. Homem incêndios também aqui com carvão, e esfria o excedente de calor em Mälaren para produzir mais eletricidade. A demanda por energia elétrica é tão grande que ele começa novas usinas, por vezes com base em gás natural ou carvão.
motor a vapor, a máquina de pistão com um ou mais êmbolos se deslocam mutuamente e converte a energia do vapor de água de mais ou menos alta pressão em trabalho mecânico. Mesmo os chamados motores a vapor rotativos com rotores klafförsedda ter ocorrido (James Watt em 1781, os irmãos Alrik e Oscar Hult 1895). A origem é a melhoria Watts de Newcomens motor de vapor atmosférico através da introdução do condensador separado (1769). Watts máquina de efeito simples (que apenas um lado do pistão é exposto à pressão de vapor) desenvolvido 1782, uma máquina de acção dupla em que as válvulas (mais tarde uma corrediça construído por William Murdock 1799) fornece o vapor ao êmbolo alternativamente um ou o outro lado. Na máquina de expansão (Watt 1782) leva o fornecimento de vapor apenas cerca de metade da batalha (ou seja, o movimento do pistão entre pontos de viragem). Durante o resto da batalha expande a conversão pelo vapor continuou energia.

Crescimento em efeito nas máquinas de cilindros individuais teria conduzido a um tamanho grotesco do cilindro. Por esta e muitas outras razões desenvolveu uma máquinas multi-cilindro em que o vapor é ou divididos em dois cilindros iguais (máquina twin) ou em dois em série fluiu através de cilindros, em que a expansão começa em um cilindro de alta pressão e concluídos em um cilindro de baixa pressão (kompoundmaskin, Jonathan Hornblower 1781). Kompoundmaskinen tem desenvolvido em triplo e kvadrupelexpansionsmaskiner.

Escorra vapor ou é a céu aberto (no chamado friblåsare, mesmo abusivamente chamados máquinas de alta pressão) ou para um condensador, onde o vapor é restaurada água (máquinas de condensação). A pressão no condensador corresponde à temperatura da água de refrigeração e torna-se cerca de 0,05 bar (5 kPa), o que dá uma melhor utilização do conteúdo de energia do vapor, mas cerca de 2/3 da entrada de energia de qualquer maneira perde-se com a água de arrefecimento. A baixa pressão significa um grande fluxo de volume de vapor na saída, o que limita o poder dos motores a cerca de 12 000 KW. Friblåsarna recebeu uso geral no início ånglokomotiven, enquanto as máquinas de condensação dominado entre a bancada e sjöångmaskiner.

Dois tipos básicos de motores a vapor podem ser distinguidos: máquinas horizontais (com cilindros horizontais) e máquinas verticais. Outras versões têm sido, por exemplo, as máquinas com cilindros oscilantes que existiam na área marinha. O motor a vapor foi totalmente desenvolvido por volta de 1910, antes do motor a diesel e a turbina a vapor pré-desenvolvido. A melhor ferramenta de vapor a eficiência estava então em cerca de 25%. Pelos dados de vapor (pressão e temperatura) subsequentemente escalado e o motor a vapor suplementado por rendimento da turbina de esgoto tem sido aumentada para cerca de 30%. Os efeitos de 12 000 kW, assume o motor a diesel e a turbina a vapor sobre, porque lhes falta kolvångmaskinens limitações. Na efeitos muito grandes (na faixa de 40 MW - 1.000 MW) turbina a vapor é supremo.

História

A primeira máquina a vapor industrialmente útil foi construído pelo campeão Inglês forjamento Thomas Newcomen em 1712. Esse chamado motor de vapor atmosférico teve um vertical, em sua extremidade superior do cilindro aberta. O lado superior do pistão ficou assim sob a influência de pressão constante do ar ambiente (pressão atmosférica). O espaço existente por baixo do êmbolo alternadamente cheio com vapor (em que o frasco através do feixe de equilíbrio é levantado pelo peso das hastes da bomba na segunda extremidade do crescimento) e arrefeceu-se por injecção de água fria, através do qual o vapor é condensado e vácuo ocorreu no cilindro. Pressão atmosférica, em seguida, empurrou o pistão para baixo novamente. Tais máquinas foram usadas para a bombagem das minas de carvão inglesas. Eles tinham uma eficiência de cerca de 0,4% e gasto de grandes quantidades de carbono. A primeira máquina a vapor na Suécia era uma máquina de Newcomen que Marten Triewald construído na mina 1728 Dannemora

Pessoas David Stone

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