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las Máquinas de vapor

la Ciencia y la técnica
 
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el tiro De vapor abastece todavía la parte considerable de la energía, exigida a nosotros. Hasta mejor de los reactores modernos nucleares solamente las fuentes de calor que transforman el agua en el vapor para el giro de las turbinas, unido a los electrogeneradores.

la Primera máquina de vapor era inventada en el s. I dC por el ingeniero griego de Gero Alejandrino. Pero la primera máquina de vapor que ha encontrado la aplicación práctica, era creada en 1698 por el ingeniero inglés por Thomas Severi. El vapor se enfriaba en la cámara antes de la formación del condensado. Como resultado de la reducción aguda del volumen surgía el vacío parcial usado para el bombeo del agua de las minas de carbón.


la Fuerza del émbolo

En el motor inventado por el ingeniero inglés por Thomas Njukomepom cerca de 1710, el vapor dentro del cilindro empujaba hacia arriba el émbolo. Luego el cilindro enfriaban para condensar el vapor y devolver el émbolo en la posición inferior. A la condensación del vapor la presión en el cilindro caía, y la presión atmosférica era bastante que el émbolo baje hacia abajo. Por eso Nju-komen ha llamado el motor paroatmosfernym. Aunque la eficiencia de este motor era más alto que cerca del coche Severi, él trabajaba muy despacio y con el rendimiento bajo. Esto se explica que después del refrigeramiento era necesario de nuevo calentar el cilindro para hacer el vapor empujar el émbolo hacia arriba, de otro modo él en seguida se acumulaba.


Dvigatel Uatta

Este problema era decidido por el ingeniero escocés James Uatt. En creado por ello en 1769 el motor del pares se dirigía a la cámara separada para la condensación. Puesto que el cilindro no era necesario por turnos calentar y enfriar, las pérdidas térmicas del motor eran relativamente pequeñas. Además, el motor Uatta era más rápido, ya que era posible dar bolshee la cantidad del vapor en el cilindro, tan pronto como el émbolo volvía a la posición de partida. Gracias a esto y otros perfeccionamientos inventados por Uattom, para la máquina de vapor se han encontrado las aplicaciones numerosas prácticas. A la llegada de la época victoriana las locomotoras potentes han hecho la revolución en los medios de locomoción por tierra firme. Las máquinas de vapor abastecían también la energía para la impresión de los periódicos, la tejeduría y para el trabajo de las lavadoras en "ярЁют№§" los lavaderos. Los motores de vapor se usaban en las plazoletas de las atracciones, a los granjeros por medio del tiro de vapor araban la tierra. Los barrenderos usaban los aspiradores, que trabajan a un vapor, a en las peluquerías prestigiosas de la ciudad había hasta unos cepillos para el masaje del cuero cabelludo con la tracción de vapor.


el Movimiento giratorio

el Movimiento giratorio En la mayoría de las primeras máquinas de vapor los émbolos, que se mueven en los cilindros, creaban el movimiento alternativo, que luego se podía transformar en el movimiento giratorio por medio de los mecanismos mecánicos.

las Turbinas a vapor en seguida transformarán la energía del vapor en el movimiento giratorio. En el s. XIX algunos inventores experimentaban con las turbinas a vapor, pero sólo en 1884 el ingeniero inglés Charles Parsons ha creado la construcción rentable y trabajadora. Tras algunos años después de la invención, sus turbinas empezaban a usarse en los tribunales y en los generadores de la corriente.


la Transformación de la energía

los motores De vapor y las turbinas transformarán calor en la energía. Es caliente además de la quema del combustible va en kipjachenie las aguas, que volumen en el estado de vapor se aumenta en 1600 veces, a la presión del vapor crea el movimiento. En porshnevyh los motores del pares se extiende en el cilindro y empuja el émbolo. En las turbinas a vapor el vapor que se extiende gira los rotores, equipados con las espátulas. En los dos casos del pares da la energía térmica.

los motores De vapor y las turbinas se refieren a los motores de la combustión exterior, puesto que el calentamiento pasa fuera de la cámara de trabajo, habitualmente a expensas de la quema del combustible. El vapor hace en los peroles calentados a la quema del petróleo o el carbón. Sobre las centrales nucleares abastecen calurosamente las reacciones nucleares.


la acción Doble

En las máquinas de vapor simples del pares crea la presión a una parte del cilindro, haciéndolo mover. Pero en la mayoría de los motores de vapor las dos partes del émbolo se usan para la recepción de la energía mecánica. Primero el vapor cae en una parte y mueve el émbolo adelante, a luego a otra parte, devolviéndolo atrás. Por eso tales motores se llaman en los motores de la acción doble.

el ciclo De trabajo comienza de la presentación del vapor a una parte del cilindro a través de la abertura de entrada, después de que se cierra, al vapor, extendiendo, empuja el émbolo hacia abajo por el cilindro. Luego el vapor obra a otra parte del émbolo, haciéndolo volver atrás, además el vapor a la primera parte sale a través de la abertura de escape. El vapor se aparta por turnos a una de las partes del émbolo, a otra parte se une automáticamente a la abertura de escape.

En la mayoría de los motores de vapor todo el ciclo de trabajo de cada émbolo dirige una válvula D-figurada. Él se desliza detrás-adelante, abasteciendo la unión exigida con de entrada y de escape por las aberturas del vapor. Las válvulas separadas hay algunos motores grandes de vapor por las dos partes del émbolo.


el Árbol acodado

el Árbol acodado el Movimiento alternativo se transformará en vrashchatelnoe por medio de la biela y el árbol acodado. El árbol acodado es la palanca unida al volante pesado, a la biela une este terraplén al émbolo o su varilla. Al movimiento del émbolo adelante y atrás árbol acodado gira, al volante allana creado vrashchatelnoe el esfuerzo.

la Temperatura del vapor cae a su ampliación en el cilindro. Se puede observar el efecto semejante, usando el balón de aerosol: gracias a la ampliación del gas-vytesnitelja surge la sensación del fresco del chorro del aerosol. En el motor simple de vapor de la acción doble del pares, extendiendose, enfría aquella parte del cilindro, donde se apartará el vapor fresco.

a una fuerte ampliación del vapor el efecto que enfría puede llamar las pérdidas grandes térmicas en el motor. Estas pérdidas es posible compensar por la cuenta de la quema bolshego las cantidades del combustible, pero baja además el rendimiento del motor. Se puede reducir los cambios de temperatura, si limitar la presión del vapor, dado en el cilindro, para el descenso del grado de su ampliación. Sin embargo se hace además menos y la potencia del motor.


los Compounds

Este problema se decide, si permitir un par primero parcialmente extender en el cilindro pequeño de la alta presión. Luego el vapor agotado obra en bolshy el cilindro de la presión baja, donde hay su ampliación ulterior. Las máquinas de vapor con dos o algunos tales cilindros se llaman en los motores combinados o los compounds.

los Motores con la ampliación triple son unos compounds con los cilindros de la alta presión, media y baja. Tales motores se aplicaban ampliamente en los tribunales, a algunos barcos alemanes eran equipados con los motores con el cuarto escalón de la ampliación.


los motores De un paso

los motores De un paso permiten bajar las pérdidas térmicas a expensas de la reducción aguda de las fluctuaciones de la temperatura en el cilindro. El vapor dado en las partes diferentes del cilindro, se extiende y es producido a través del anillo de las aberturas de escape en su centro. Por eso el cilindro se queda relativamente caliente al borde y más frío en la parte media, donde él mantiene contacto con el vapor extendido. Las pérdidas térmicas son reducidas al mínimo, puesto que ni una parte del cilindro no se somete a los cambios grandes de la temperatura.


las Turbinas

el órgano Principal de trabajo de la turbina es el rotor equipado con una serie de las espátulas. Él se encuentra dentro del cuerpo con las espátulas inmóviles, que dirigen el flujo del vapor. El vapor de la alta presión gira el rotor.

el Vapor obra en el cuerpo de la turbina a través de las toberas. A la salida del vapor su presión cae, y él se extiende. Esto lleva al aumento de su velocidad, que puede superar la velocidad del sonido. Así, a la ampliación del vapor y la caída de su presión con 12 atm. Hasta 0,5 atm. Es alcanzada la velocidad alrededor de 1100 m/s.


una Alta velocidad, la energía grande

el vapor Moviente con tal velocidad posee la energía grande, pero no todo pasa fácilmente a las paletas del rotor de la turbina. Para la transmisión máxima de la energía del vapor a la turbina de su espátula deben girar con la velocidad, que es más pequeña dos veces que la velocidad del vapor. Pero a menudo de esto es difícil conseguir, y las pérdidas de la energía pueden ser grandes. Una de las vías de la decisión del problema dado - la instalación de algunas series de las espátulas de la turbina que la presión baje poco a poco en cada uno ellos. Tales turbinas se llaman kompaundirovannymi por la presión. La longitud de las espátulas se aumenta poco a poco en la dirección de admisión al canal de escape. En algunas turbinas del pares, habiendo pasado una serie de las espátulas, sin ampliación ulterior se dirige en segundo, a a veces y a una tercera serie. Las turbinas de tal tipo se llaman kompaundirovannymi por la velocidad.


las turbinas De buque

Sobre unos buques de vapor de la turbina se usan como la tracción para el electrogenerador que produce la energía para el electromotor, que gira la hélice. En otros tribunales la turbina gira la hélice a través de una serie de los reductores que bajan la velocidad del giro a la cantidad relativamente pequeña, exigido para el trabajo económico del tornillo.

En los tribunales grandes en vez de un rotor largo de la turbina es posible establecer codo con codo dos rotores más cortos, unido con una fuente del vapor. Esto permite reducir la longitud general del motor. Tales rotores se llaman perekrestno-kompaundirovannymi.


las Centrales eléctricas

las turbinas Gigantescas de las centrales eléctricas sirven a las tracciones para los generadores de la corriente. A las potencias hasta 300 mW (300 000 kw) una línea de los rotores de la turbina se usa para un generador. A las potencias grandes dos perekrestno-kompaundirovannyh del rotor son conectados a los generadores separados.

los Generadores de las centrales eléctricas producen la corriente alterna. Tal corriente cambia la dirección muchas veces en un segundo.


la Frecuencia de la red

En la mayoría de los países y Occidental, y Europa del Este el sistema del suministro de energía eléctrica abastecen la presentación de la corriente que hace 50 ciclos (por el ciclo se llaman dos cambios completos de la dirección) por segundo. Es la frecuencia de la red expresada en gertsah a (Hz) y 50 Hz iguales en este caso. (1 Hz=1 ciclo por segundo.)

la Frecuencia de la corriente producida depende de la velocidad del giro de las turbinas y los generadores. Para la producción de la corriente por la frecuencia de 50 Hz la velocidad del giro de la turbina debe ser 3000 ob./minuto En la América del Norte la frecuencia de las redes del suministro de energía eléctrica de 60 Hz es abastecido a expensas de la velocidad del giro de las turbinas de 3600 ob./minuto