5 가지 주 증기 기계

다른 증기 기관의 종류 역사를 통해 많은 변화를 겪어 왔으며 끊임없이 기술이 발전하여 놀라운 발전을 이루었습니다..

본질적으로, 이들은 수증기의 열에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 외부 연소 엔진입니다.

그들은 산업 혁명에 필수적인 시점에 펌프, 기관차, 선박 및 트랙터를 운전하는 데 사용되어 왔습니다. 현재 이들은 증기 터빈을 사용하는 전력 생산에 사용됩니다.

증기 엔진은 물을 끓이고 증기를 생성하는 데 사용되는 보일러로 구성됩니다. 증기는 피스톤이나 터빈을 팽창시키고 밀어 내고, 바퀴의 회전이나 다른 기계의 구동 작업을합니다..

첫 번째 증기 엔진은 1 세기에 알렉산드리아의 헤론 (Heron)에 의해 고안되었으며, eolipil.

그것은 두 개의 굴곡 된 튜브가 부착 된 보일러에 연결된 중공 구로 이루어져 있습니다. 구가 끓는 물로 채워져 증기를 튜브에서 고속으로 방출하고 공을 회전 시켰습니다.

eolipile은 실용적인 목적이 없었지만, 의심 할 여지없이 추진의 원천으로서의 증기의 첫 번째 구현을 나타냅니다.

그러나 증기를 사용하는 대부분의 시스템은 피스톤 기계와 증기 터빈의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.

증기 기관의 주요 유형

피스톤 기계는 가압 증기를 사용합니다. 이중 작용 피스톤을 통해 압축 된 증기는 각면에 교대로 들어가고 다른 한면에서는 배출되거나 응축기로 보내집니다..

에너지는 밀폐 된 슬라이드 바에 의해 증기가 빠지는 것을 막아 흡수됩니다. 이로드는 차례로 크랭크에 연결된 커넥팅로드를 구동하여 왕복 운동을 회전 운동으로 변환합니다..

또한, 일반적으로 회전 운동의 반전을 허용하는 메커니즘을 통해 밸브 기어를 구동하는 또 다른 크랭크가 사용됩니다.

한 쌍의 복동 피스톤이 사용될 때, 크랭크의 진행은 90도만큼 오프셋됩니다. 이것은 크랭크가 어떤 위치에 있더라도 엔진이 항상 작동하도록합니다..

다른 종류의 스팀 엔진은 직경과 운동을 점진적으로 증가시키는 여러 개의 싱글 액션 실린더를 사용합니다.

보일러로부터의 고압 증기는보다 작은 직경의 제 1 피스톤을 아래쪽으로 구동하는데 사용된다.

상방 운동에서, 부분적으로 팽창 된 증기는 하강 운동을 시작하는 제 2 실린더 내로 구동된다.

이것은 제 1 챔버에서 방출 된 상대적으로 높은 압력의 추가적인 팽창을 발생시킨다.

또한, 중간 챔버는 최종 챔버로 배출되고, 최종 챔버는 차례로 응축기로 방출된다. 이 유형의 엔진의 변형은 마지막 챔버에 두 개의 더 작은 피스톤을 포함합니다.

이 유형의 엔진 개발은 증기 용기에서의 사용에 중요했습니다. 콘덴서가 약간의 전력을 회수 할 때 증기를 다시 보일러의 재사용을 위해 물로 변환했기 때문입니다.

육상 증기 엔진은 증기의 대부분을 배출 할 수 있고 담수 타워로 채워질 수 있지만 바다에서는 이것이 가능하지 않습니다..

제 2 차 세계 대전 전후에 팽창 엔진은 고속으로 갈 필요가없는 해양 차량에 사용되었습니다. 그러나 더 많은 속도가 필요할 때, 그것은 증기 터빈으로 대체되었다..

피스톤 기계의 또 다른 유형은 유니 플로우 또는 균일 흐름 모터입니다. 이러한 유형의 엔진은 실린더의 각 절반에서 한 방향으로 만 흐르는 증기를 사용합니다.

열효율은 실린더를 따라 온도 기울기를 가짐으로써 달성됩니다. 증기는 항상 실린더의 뜨거운 끝을 통해 들어가고 냉각기 중앙의 구멍을 통해 빠져 나간다..

이는 실린더 벽의 상대적 가열 및 냉각을 감소시킨다.

유니 플로우 (uniflow) 엔진에서 스팀 흡입구는 일반적으로 캠 샤프트에 의해 구동되는 섕크 밸브 (내연 기관에서 사용되는 것과 유사하게 작동)에 의해 제어됩니다.

이동 시작시 최소 팽창 체적에 도달하면 입구 밸브가 열리 며 증기가 유입됩니다.

크랭크가 돌아 오는 특정 순간에 스팀이 들어오고 캡의 입구가 닫혀서 스팀이 계속 확장되고 피스톤이 작동합니다.

운동이 끝나면 피스톤이 실린더의 중심 주위에 배기구 링을 발견합니다.

이 구멍은 응축기에 연결되어 챔버의 압력을 낮추어 신속하게 해제합니다. 크랭크의 지속적인 회전은 피스톤.

고성능 증기 터빈은 외부 가장자리에 일종의 프로펠러 유형 블레이드를 포함하는 일련의 회전식 디스크를 사용합니다.

이러한 이동식 디스크 또는 로터는 고정 링 또는 고정자와 번갈아 가며 터빈의 구조에 고정되어 증기 흐름을 방향 전환시킵니다.

높은 속도로 인해 이러한 터빈은 일반적으로 선박의 프로펠러와 같은 다른 메커니즘을 구동하기 위해 감속 장치에 연결됩니다..

스팀 터빈은 피스톤 기계보다 내구성이 높고 유지 보수가 덜 필요합니다. 또한 출력 샤프트에 부드러운 회전력을 생성하여 유지 보수 요구 사항을 줄이고 마모를 줄여줍니다..

증기 터빈의 주된 용도는 발전 속도가 고속이며 발전량이 상대적으로 적은 발전소에있다..

그들은 또한 대형 선박 및 잠수함을 부양시키는 해양 어플리케이션에도 사용됩니다. 사실상 모든 원자력 발전소는 물을 가열하고 증기 터빈을 공급함으로써 전기를 생산합니다.

고압 증기를 사용하여 전면의 소켓을 통해 물을 끌어내어 뒤쪽으로 고속으로 배출하는 수중 추진식 엔진이 있습니다..

증기가 물 속에서 응축 될 때, 뒤에서 물을 방출하는 충격파가 생성됩니다.

엔진 효율을 향상시키기 위해 엔진은 스팀 제트 앞 벤트를 통해 공기를 흡입하여 기포를 발생시키고 스팀이 물과 섞이는 방식을 변경합니다.

« 노화의 5 가지 가장 중요한 이론 과달라하라의 5 가지 가장 유명한 전통 »