Polecamy
Maszyny parowe
Do dziś różnorakie silniki parowe wytwarzają znaczną część zużywanej przez nas energii. Nawet najbardziej zaawansowane technologicznie reaktory jądrowe są zaledwie źródłami ciepła przemieniającymi wodę w parę, która porusza turbiny napędzające generatory prądu.
Pierwsza maszyna parowa została skonstruowana w I wieku n. e. przez greckiego uczonego Herona z Aleksandrii. Była to wydrążona kula zawieszona na dwóch rurkach doprowadzających doń parę z niewielkiego kociołka. Para wypełniała kulę i uchodziła zeń przez dwie inne, odpowiednio wygięte otwarte rurki wyprowadzone z przeciwległych stron kuli. Strumienie wylatującej pary powodowały, że kula obracała się z dużą prędkością. Chociaż interesująca, ta pierwsza turbina parowa nie znalazła żadnego praktycznego zastosowania.
W roku 1698 Anglik, Thomas Savery, zbudował urządzenie, w którym para była schładzana w zamkniętym zbiorniku aż do kondensacji, czyli skroplenia. Ponieważ ciecz zajmuje wielokrotnie mniejszą objętość niż powstały z niej gaz, to podczas tego procesu wytwarzało się znaczne podciśnienie, wykorzystywane do zasysania wody z kopalni.
Ruch obrotowy
We wczesnych silnikach parowych tłok wykonywał w cylindrze ruch posuwisto-zwrotny, który należało mechanicznie zamienić na obrotowy. Turbiny parowe pozwalają ominąć ten problem, gdyż w nich para obraca wirnik. Pierwsze eksperymenty z turbinami parowymi przeprowadzano na początku XIX wieku, lecz efektywnie działające urządzenie powstało dopiero w 1884 roku. zbudowane także przez Anglika, Charlesa Par-sonsa. Zaledwie w kilka lat po zbudowaniu prototypu, turbiny Parsonsa napędzały generatory prądu i obracały śrubami parowców.
Przemiana energii
Zarówno silniki jak i turbiny parowe zamieniają energię cieplną w mechaniczną. Ciepło wydzielane w procesie spalania paliwa używane jest po prostu do gotowania wody, która zamieniając się w parę zwiększa swą objętość 1600 razy. To właśnie sprężona para powoduje ruch. W silnikach tłokowych rozprężając się popycha tłok w cylindrze, w turbinach zaś uderzając w łopatki obraca wirniki. W obu przypadkach rozprężając się traci swą energię.
Wszystkie maszyny parowe, zarówno tłokowe jak i turbiny, są silnikami o spalaniu zewnętrznym, gdyż energia cieplna jest uzyskiwana na zewnątrz silnika. Para wytwarzana jest w kotłach opalanych węglem, gazem czy ropą. W elektrowniach jądrowych ciepło niezbędne do produkcji pary uzyskiwane jest z reakcji jądrowych.
© 2009 Maszyny Parowe. Layout created at CSSWebLayouts
Źródła materiałów: Wikipedia, Flickr, Sxc.hu, Świat Wiedzy: Nauka i Technika
